طراحی کنترل کننده بهینه مقاوم ژنراتور القایی دو سو تغذیه در نیروگاه بادی سرعت متغیر تحت شرایط ولتاژ نامتعادل هارمونیکی

با توجه به کاهش ذخائر سوختهای فسیلی استفاده از انرژی های نو به ویژه انرژی باد روز به افزایش می باشد. یکی از پرکاربردترین ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاههای بادی، ژنراتور القایی دوسو تغذیه، dfig، می باشد. این ژنراتور، یک ماشین القایی رتور سیم پیچی شده است که استاتور آن به صورت مستقیم و سیم پیچهای رتور آن توسط یک مبدل پشت به پشت به شبکه متصل می باشد. روشهای زیادی برای کنترل بهینه این ژنراتور جهت کارکرد موثر آن، در شبکه های متعادل وجود دارد. کنترل کلاسیک pi ، کنترل مستقیم گشتاور و کنترل مستقیم توان از جمله این روشها می باشد. اگر این ژنراتور در شبکه های نامتعادل قرار گیرد عدم تعادل ولتاژ باعث ایجاد اختلال در کارکرد ژنراتور می شود که شامل ایجاد پالسهایی در توانهای اکتیو، راکتیو و گشتاور الکترومغناطیسی، ایجاد عدم تعادل جریان استاتور و هارمونیکی شدن جریان رتور می گردد. موارد ذکرشده باعث کاهش طول عمر ژنراتور، افزایش تلفات و تولید توان به صورت نامطلوب می گردد. جهت کاهش اثرات نامطلوب عدم تعادل ولتاژ در ژنراتور می توان از روشهای کنترل مناسب همچون روش کنترل کنندهpi، کنترل کننده pi-r ، کنترل مستقیم گشتاور و کنترل مستقیم توان استفاده نمود. یکی از روشهای مذکور روش بهینه شده کنترل کلاسیک یا استفاده از کنترل کننده pi-r می باشد. در این روش با اهدافی همچون، حذف گشتاور الکترومغناطیسی، متعادل نمودن جریان استاتور، حذف هارمونیک از جریان رتور و یا حذف پالس از توانهای اکتیو و راکتیو سیستم کنترل طراحی و اجرا می گردد. از مبدل های dfig همانند یک فیلتر اکتیو شنت، جهت کاهش جریان هارمونیکی بارهای غیرخطی و افزایش کیفیت توان نیز می توان استفاده نمود. بدین ترتیب که از مبدل سمت شبکه جهت تولید بخش هارمونیکی جریان غیرخطی بار استفاده شده و بدین ترتیب thd جریان شبکه کاهش یافته و کیفیت توان بهبود می یابد. در صورت استفاده از کنترل کننده های pi یا pi-r پاسخ های سیستم کنترل وابستگی مستقیم به مقادیر پارامترهای کنترل کننده ها دارد. برای تعیین مقادیر بهینه پارامترهای کنترل کننده ها از معیار کمینه نمودن مربع خطا استفاده شده است. جهت بهبود مقاومت کنترل کننده این معیار در سه نقطه کاری لحاظ گردیده است. به منظور بهینه نمودن معیار مذکور از الگوریتم تکاملی pso بهره گرفته شده است. نتایج شبیه سازیها برای سیستم نامتعادل و هارمونیکی تحت حالتهای مختلف انجام گرفته که نشان دهنده مقاومت بسیار خوب کنترل کننده می باشد.