روش كنترل مستقيم گشتاور براي ماشين سنكرون آهنرباي دائم از نوع دروني در كاربردهاي توربين بادي

A New Method to control of Interior Permanent Magnet Synchronous Generator by Direct Torque Control in Wind Turbine Applications

نيروگاه‌هاي بادي يكي از مهمترين منابع انرژي‌هاي تجديدپذير هستند كه در سالهاي اخير بيشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. انواع مختلفي از ژنراتورها در نيروگاه‌هاي بادي مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه ژنراتور سنكرون آهنرباي دائم از نوع دروني يكي از جذابترين آنها به دليل مزاياي متنوع است. اين نوع از ژنراتورها توسط مبدلهاي الكترونيك قدرت به شبكه متصل مي‌شوند. كنترل مبدلهاي الكترونيك قدرت واسط يكي از موضوعاتي است كه سالهاي اخير مورد توجه محققان قرار گرفته است. در اين ميان، اكثر روشهاي مورد استفاده در كنترل اين مبدلها از حسگرهاي سرعت باد و سرعت محور ژنراتور استفاده كرده‌اند كه داراي معايب متعددي است. در اين مقاله با تخمين سرعت محور و شار و بدون نياز به دانستن پارامترهاي ماشين سنكرون آهنرباي دائم به جز مقاومت استاتور مي‌توان بيشترين توان را از باد استحصال كرد. اين روش از كنترل مستقيم گشتاور استفاده مي‌كند و نتايج شبيه‌سازي انجام شده در نرم‌افزار MATLAB/Simulink نشان از كارايي عالي روش پيشنهادي دارد.

In recent years, the wind power plants become main renewable energy source. There are different wind farm generators. The Interior Permanent Magnet Synchronous Generator (IPMSG) is the attractive type of wind farm generators due to several advantages. The IPMSG connected to the grid via power electronic inverters. In the most recent papers, mechanical wind speed sensors and shaft speed sensors are used. These sensors have several disadvantages. In proposed method, shaft speed and machine flux are estimated without employing mechanical sensors. Furthermore, there is no need to machine parameters except stator resistance to have Maximum Power Point Tracking (MPPT) regime. Proposed method uses Direct Torque Control (DTC) approach. Simulations are done in MATLAB/Simulink software. Simulation results show the validity and efficiently of the proposed control approach.