طراحي كنترل‌كننده مود لغزشي انتگرالي براي عبور از خطا در سيستم‌هاي انرژي بادي مبتني بر DFIG براي كمبود ولتاژهاي متقارن و نامتقارن

Enhancement Fault Ride-Through of DFIG with Applications of ISM Control for Balance and Unbalance Voltage Sag

با نفوذ زياد منابع توان بادي متصل به شبكه، قابليت عبور از خطا در توربين‌هاي بادي با DFIG شديداً نياز است تا از افت ولتاژ شديد در نقطة اتصال DFIG و در نتيجه، صدمه به آن جلوگيري كنند. در اين مقاله، روش كنترلي مود لغزشي انتگرالي (ISMC) براي كنترل مبدل‌هاي سمت روتور (RSC) و سمت شبكة (GSC) توربين‌هاي بادي مبتني بر DFIG براي عبور از شرايط خطا پيشنهاد شده است. همچنين كنترل‌كننده پيشنهادي علاوه‌ بر مبدل‌هاي DFIG براي مبدل سري سمت شبكه (SGSC) به‌صورت جداگانه، طراحي و نتايج را با روش PI مقايسه كرده است. در روش پيشنهادي، مسئلة چترينگ روش‌هاي مرسوم مود لغزشي برطرف شده است. نتايج شبيه‌سازي، توانايي روش پيشنهادي را در كنترل مؤثر توربين‌هاي بادي مبتني بر DFIG در شرايط مختلف كمبود ولتاژهاي متقارن و نامتقارن اثبات كرده‌اند. رويكرد پيشنهادي، توانايي حفظ جريان‌ها و ولتاژهاي DFIG را در بازه‌هاي درخور قبول دارد و در نتيجه از صدمه به مبدل‌ها در طي شرايط مختلف خطا جلوگيري مي‌كند.

With the high penetration of the grid-connected wind power sources, the FRT capability is significantly required for the DFIG wind turbine to mitigate the system instability. For the FRT problem, because the DFIG is very vulnerable to the grid faults, it may not be able to ride through. These faults may result in a large voltage dip at the connection point of the DFIG. Subsequently, the voltage dip will cause the over current in the stator and rotor windings which may be damaged. In this paper, applications of integral sliding mode control (ISMC) will be investigated for the fault ride -through (FRT) enhancement of the doubly-fed induction generator wind power system. In ISMC will be studied for rotor-side converter (RSC) and stator-side converter (SSC) and series grid side converter (SGSC) control. In ISMC approach, supplementary control generated by the complete models is achieved for FRT enhancement. Since the proposed methods are based on the general non-linear system theory, the FRT capability can indeed improve even under severe fault conditions. Performance comparisons among several existing FRT enhanced control will also be examined to show the effectiveness of these PI control schemes.