‫کنترل چندسطحی توان خروجی و حالت سنکرون ‪ DFIG‬به‬

1.

‫به نام خدا‬
‫کنترل چندسطحی توان خروجی و حالت سنکرون ‪ DFIG‬به‬
‫منظور حفظ‬
‫پایداری ولتاژ و فرکانس در ریزشبکه هوشمند‬
‫نام محقق‪:‬‬
‫استاد راهنما‪:‬‬
‫‪1/17‬‬
‫زمستان ‪98‬‬

2.

‫فهرست‬
‫مقدمه مطالب‬
‫مرور بر مطالعات پیشین‬
‫معرفی روش پیشنهادی‬
‫نتایج و مطالعات عددی‬
‫نتیجه گیری و پیشنهادات‬
‫‪2/17‬‬

3.

‫‪3/17‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

4.

‫‪2011‬‬
‫]‪[1‬‬
‫‪2019‬‬
‫]‪[4‬‬
‫‪2018‬‬
‫]‪[3‬‬
‫عملکرد ‪DFIG‬‬
‫یک طرح کنترل برای‬
‫تحت تأثیر خمش‬
‫‪ DFIG‬در طول‬
‫یک مدل ساده و‬
‫ولتاژ ناشی از‬
‫یک سیستم کنترل‬
‫اتصال شبکه ارائه‬
‫کامل پیشنهادشده‬
‫اتصال کوتاه در‬
‫برای سنکرون کردن‬
‫شده است‪ .‬هدف از‬
‫است که در عین‬
‫شبکه‬
‫شبکه با ژنراتور‬
‫سیستم کنترل‬
‫سادگی رفتار‬
‫القایی دو سو تغذیه‬
‫دستیابی به هماهنگی‬
‫دینامیکی ‪ DFIG‬را‬
‫با‬
‫های‬
‫توربین‬
‫در‬
‫که‬
‫نرم و سریع با شبکه‬
‫تحت شرایط مختلف‬
‫مبتنی‬
‫متغیر‬
‫سرعت‬
‫است‪ ،‬که امکان‬
‫مانند تغغییرات بار‬
‫کنترل‬
‫روش‬
‫بر‬
‫اتصال سریع دوباره‬
‫بهخوبی مدل میکند‬
‫گشتاور‬
‫مستقیم‬
‫پس ازعملکرد‬
‫(‪ )DTC‬ارائه داده‬
‫جداگانه را فراهم می‬
‫‪[4] Mohammadi, J., et al., Combined control method for grid-side‬‬
‫‪ fed induction generator-based wind energy‬است‪.‬‬
‫‪converter‬‬
‫‪of doubly‬‬
‫]‪ [2‬آورد‪.‬‬
‫‪et‬‬
‫‪al.,‬‬
‫‪ASynthetic‬‬
‫‪method‬‬
‫‪to‬‬
‫‪examine‬‬
‫‪impact‬‬
‫‪[3] Du,‬‬
‫‪Zhu,W.,‬‬
‫‪J.,‬‬
‫‪etet‬‬
‫‪al.,‬‬
‫‪Inertia‬‬
‫‪Strategy‬‬
‫‪Doubly‬‬
‫]‪[1‬‬
‫‪Chen,‬‬
‫‪M.,‬‬
‫‪al.,‬‬
‫‪Investigation‬‬
‫‪onControl‬‬
‫‪thethe‬‬
‫‪faulty‬‬
‫‪stateoffor‬‬
‫‪ofgrid‬‬
‫‪DFIG‬‬
‫‪in a‬‬
‫‪conversion‬‬
‫‪systems.‬‬
‫‪2018.‬‬
‫‪12)8(:‬‬
‫‪p. 943-952.‬‬
‫‪connection‬‬
‫‪of the‬‬
‫‪DFIGs‬‬
‫‪on‬‬
‫‪power‬‬
‫‪system‬‬
‫‪electromechanical‬‬
‫‪Fed Induction‬‬
‫‪Generator‬‬
‫‪Wind‬‬
‫‪Turbine‬‬
‫‪Generators‬‬
‫‪Using‬‬
‫‪microgrid.‬‬
‫‪IEEE‬‬
‫‪Transactions‬‬
‫‪on‬‬
‫‪Power‬‬
‫‪Electronics,‬‬
‫‪2011. Lithium‬‬‫‪26)7(: p.‬‬
‫‪oscillation‬‬
‫‪modes. 2016.‬‬
‫‪31)5(:‬‬
‫‪p. 3775-3784.‬‬
‫‪Ion Supercapacitors.‬‬
‫‪2018.‬‬
‫‪33)2(:‬‬
‫‪p. 773-783.‬‬
‫‪1913-1919.‬‬
‫‪4/‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

5.

‫طراحی سیستم کنترل چند سطحی با مبدل پشت به پشت برای‬
‫‪ DFIG‬برای تضمین پایداری ریزشبکه در شرایط مختلف بهره‬
‫برداری‬
‫طراحی مبدل طرف شبکه (‪ )GSC‬و مبدل طرف روتور‬
‫(‪ )RSC‬برای حفظ حالت سنکرون ‪ DFIG‬در صورت بروز‬
‫اغتشاش در عین کمک به افزایش اینرسی ریزشبکه‬
‫بررسی عملکرد صحیح سیستم کنترلی در صورت وقوع‬
‫خطا و اغتشاش در بخشی از ریزشبکه‬
‫بررسی عملکرد صحیح سیستم کنترلی و حفظ حالت‬
‫سنکرون توربین بادی در صورت تغییرات شرایط آب و‬
‫هوایی‬
‫‪5/17‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

6.

‫مدل بلوک دیاگرام ‪ WTG‬و سیستم های‬
‫کنترلی‬
‫طریقه اتصال ‪ WTG‬به باس مشترک‬
‫با شبکه‬
‫‪6/‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

7.

‫مدل ‪ DFIG‬با مبدل پشت به پشت‬
‫مدار معادل ‪ d‬و ‪ q‬ژنراتور را در دستگاه مرجع سنکرون‬
‫‪7/17‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

8.

‫ارتباط بین سیستمهای مختلف کنترلی در طرح‬
‫پیشنهادی‬
‫بلوک دیاگرام توربین بادی و سیستم‬
‫کنترلی آن‬
‫بلوک دیاگرام بلوکی ارتباط‬
‫بین‬
‫مشترک با باس‬
‫‪WTG‬‬
‫ریزشبکه‬
‫‪8/1‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

9.

‫مدل دینامیکی‬
‫روتور‬
‫‪9/1‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫بلوک دیاگرام سیستم کنترل الکتریکی‬
‫‪DFIG‬‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

10.

‫شبکغه از نوع ‪ AC‬بغا ولتاژ ‪ 20kV‬و فرکانغس ‪ HZ 50‬اسغت و از طریغق یک‬
‫ماتور ‪ 60kV/20kV‬به شبکه بالدست متصغل شده است‪ .‬مطابق شکل‪ 6 ،‬منبع‬
‫ده کغه شامغل ‪ 5‬توربیغن گازی و یغک مزرعغه بادی هسغتند‪ ،‬وظیفغه تولیغد در این‬
‫را بر عهده دارند‪ .‬منابغع تولیغد مبتنغی بر توربیغن گازی مجهغز بغه سیستم کنترل‬
‫گاورنغر هسغتند و ظرفیغت هغر کدام از آنهغا ‪ 2MW‬اسغت‪ .‬مزرعغه بادی مجهغز به‬
‫ن بادی از نوع ‪ DFIG‬است کغه ظرفیت کل این مزرعه ‪ 2MW‬است‪.‬‬
‫‪10/‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

11.

‫‪.1‬‬
‫‪11/17‬‬
‫تست اول این تست با هدف بررسی رفتار ریزشبکه در زمان اغتشاش شدید تغییر حالت از‬
‫اتصال به جزیره ای طراحی شده است‪.‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

12.

‫‪12/17‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

13.

‫‪.1‬‬
‫‪13/17‬‬
‫تست دومدر این تست‪ ،‬رفتار ریزشبکه و ‪ DFIG‬در زمان تغییرات توان خروجی مزرعه بادی در کنار‬
‫تغییرات بار مصرفی‪ ،‬در حالت جزیرهای مورد بررسی قرار میگیرد‪.‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

14.

‫‪14/17‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

15.

‫‪ .1‬تست سوم‬
‫‪15/17‬‬
‫در این تست رفتار ریزشبکه در زمان وقوع خطای شدید سه فاز در حالت جزیره‬
‫ای مورد تحلیل قرار میگیرد‪ .‬در ثانیه ‪ t=7 s‬در خط ‪ L56‬خطای سه فاز به زمین‬
‫رخ میدهد‪.‬‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬

16.

‫✓ در ایغن پژوهغش سغیستم کنترلغی برای تولیدات پراکنده ‪ DFIG‬معرفی و‬
‫مورد ارزیابی قرار گرفت‪.‬‬
‫✓ مطابغق نتایغج ایغن سغیستم کنترلغی قادر اسغت در هغر سغه حالت جزیرهای‪،‬‬
‫اتصغال و گذار بیغن ایغن دو حالغت‪ ،‬حالغت سنکرون ‪ DFIG‬را بغا ریزشبکغه حفظ‬
‫کند و امکان تولید بدون وقفه و پایدار را برای آن فراهم کند‪.‬‬
‫✓ علوه بر این‪ ،‬ساختار پیشنهادی در زمان نوسانات شدید تولید و مصرف به‬
‫دلیغل تغییرات شرایغط آغب و هوایغی و نوسغانات توان خروجی ‪ DFIG‬در کنار‬
‫تغییرات بار مصغرفی‪ ،‬بغه خوبغی بغا بغه اشتراک گذاری توان مصغرفی بین‬
‫تولیدات پراکنده کنترل پذیغر در هغر لحظغه تعادل بیغن تولیغد و مصرف را‬
‫حفغظ کرد و در نتیجغه ولتاژ و فرکانغس را در محدوده مقادیغر نامغی نگه‬
‫داشت‪.‬‬
‫سغت در زمان اغتشاش شدید چون‬
‫✓ علوه بر ایغن سغاختار پیشنهادی قادر ا‬
‫ساختار‬
‫مرور مراجع‬
‫شبیه سازی‬
‫نتیجه گیری‬
‫مقدمه‬
‫پیشنهادی‬
‫‪16/‬‬
‫سازی‬
‫شبیه‬
‫مقدمه‬
‫گیریلغت جزیره ای در ریزشبکه‪ ،‬تغا عملکرد سیستم حفاظتی از‬
‫نتیجه حا‬
‫وقوع خطا در‬

17.

‫موضوعات و مباحثی که در ادامه بیان میشود‪ ،‬در راستای کار این پژوهش‪،‬‬
‫بهعنوان زمینههای تحقیقاتی آینده ارائهشده است‪.‬‬
‫‪17/‬‬
‫•‬
‫طراحی سیستم کنترل سلسله مراتبی برای تولیدات پراکنده کنترل پذیر مبتنی بر اینورتر‬
‫•‬
‫بهبود کیفیت توان با اضافه کردن ساختارهایی مانند ‪ SOGI‬به سیستم کنترل پیشنهادی‬
‫•‬
‫هوشمند کغردن کنترل کنندههای ‪ PI‬با الگوریتمهای تکاملی یا ساختارهای فازی‬
‫•‬
‫طراحی سیستم کنترلی برای تولیدات پراکنده مبتنی بر انرژی خورشیدی‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه گیری‬
‫شبیه سازی‬
‫شبیه سازی‬
‫ساختار‬
‫پیشنهادی‬
‫مرور مراجع‬
‫مقدمه‬
‫مقدمه‬