کنترل مستقیم توان اکتیو و راکتیو ژنراتور القایی دو سو تغذیه تحت شرایط ولتاژ نامتعادل شبکه با روش کنترل حالت لغزشی

امروزه به علت افزایش نگرانی ها از آلودگی محیط زیست ناشی از احتراق سوخت های فسیلی، استفاده از انرژی های تجدید پذیر به منظور تولید توان الکتریکی افزایش چشمگیری داشته است، به خصوص انرژی باد که به علت عدم تولید گاز های گلخانه ای، سودآوری و هزینه نگهداری کم بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ژنراتور های القایی دو سو تغذیه به علت مزایای زیادی چون امکان عملکرد سرعت متغیر، کاهش نرخ توان مبدل به حدود %30 توان نامی ژنراتور، تلفات و هزینه کمتر و امکان کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو، به وفور در سیستم های تولید توان بادی مورد استفاده قرار می گیرند. اما به علت اینکه استاتور این ژنراتور ها مستقیماً به شبکه متصل می شود، نسبت به اختلالات شبکه بسیار حساس هستند و عدم تعادل اندکی در ولتاژ شبکه، جریان شبکه را به میزان زیادی نامتعادل می کند. این امر باعث تولید گرمای نابرابر در سیم پیچ های استاتور شده و همچنین منجر به ایجاد نوسانات توان و گشتاور با فرکانس دوبل شبکه خواهد شد که نه تنها برای پایداری شبکه مضر است بلکه به سیستم مکانیکی توربین بادی هم آسیب وارد می کند. جدا کردن ژنراتور از شبکه در هنگام رخداد عدم تعادل در ولتاژ شبکه بهره وری سیستم تولید توان بادی را کاهش می دهد، لذا مطلوب است که در هنگام خطا ژنراتور متصل به شبکه باقی بماند و اثرات ناشی از عدم تعادل ولتاژ شبکه حذف شده و یا تا حد امکان کاهش داده شوند. بنابر این پیشنهاد روش هایی به منظور بهبود عملکرد سیستم تحت شرایط عدم تعادل ولتاژ شبکه موضوع مهمی خواهد بود. طرح های کنترل توان برای ژنراتور های القایی دو سو تغذیه مورد استفاده در توربین های بادی را می توان به دو دسته کلی طبقه بندی نمود: طرح های کنترل برداری (vc) و طرح های کنترل مستقیم توان (dpc) . در این پایان نامه یک طرح جدید کنترل مستقیم توان برای ژنراتور القایی دو سو تغذیه در حالت اتصال به شبکه پیشنهاد شده است. این طرح امکان تأمین همزمان دو هدف کنترلی یعنی حذف نوسانات توان اکتیو و راکتیو را با استفاده از روش کنترل حالت لغزشی فراهم می کند. به علاوه این روش اعوجاجات هارمونیکی (thd)جریان استاتور را هم کاهش می دهد. با مقایسه این روش با روش کنترل حالت لغزشی مبتنی بر تولید مولفه های جبرانی توان و همچنین روش کنترل مستقیم بهبود یافته توان(dpc+) نتیجه می شود که این روش پیشنهادی علاوه بر امکان تأمین همزمان دو هدف کنترلی، مزایای زیادی نظیر عدم نیاز به تجزیه ولتاژ و جریان استاتور به مولفه های توالی مثبت و منفی، عدم نیاز به تولید مولفه های جبرانی توان و قابلیت اجرا در قاب مرجع ساکن استاتور را دارا می باشد. به علاوه نشان داده می شود که روش کنترل پیشنهادی پاسخ دینامیکی سریعی داشته و نسبت به تغییرات سرعت باد و هارمونیکی شدن منبع ولتاژ شبکه هم مقاوم است.