روش ‌جديدكنترل مستقيم و گسسته‌زمان توان PMSG در توربين بادي بدون‌نياز به تبديل دستگاه مرجع

A New Method for Direct and Discrete Control of the PMSG in a Wind Turbine without need to Coordinate Transform

اين مقاله روش جديدي براي كنترل گسسته‌زمان توان اكتيو و شار استاتور ژنراتور سنكرون مغناطيس دائم در توربين بادي پيشنهاد مي‌كند. ايده اصلي اين روش كنترل گسسته‌زمان توان اكتيو و شار استاتور از ديدگاه بردار فضايي شار و زاويه بار است و تنها با دراختيارداشتن اطلاعات توان اكتيو و شار استاتور، بردار مطلوب شار استاتور براي لحظه بعد پيش‌بيني شده، سپس از مدولاسيون بردار فضايي به‌منظور توليد بردار ولتاژ مرجع استفاده مي‌شود كه اين‌كار موجب تثبيت فركانس كليدزني و كاهش ريپل توان و شار مي‌شود. در اين روش كليه محاسبات تنها در قاب مرجع استاتور انجام مي‌شود و نيازي به تبديل در قاب مرجع‌هاي ديگر وجود ندارد. اين روش در مقايسه با روش كنترل‌برداري سرعت پاسخ‌ديناميكي بالايي دارد و همچنين، شار روتور و چندين پارامتر ماشين از جمله اندوكتانس استاتور در معادلات دخالت داده نمي‌شوند كه موجب بهبود استحكام كنترل‌كننده مي‌شود. همچنين نيازي به كنترل‌كننده‌هاي تناسبي‌انتگرالي و تنظيم ضرايب آن نيست. در اين مقاله براي شبيه‌سازي از نرم‌افزار MATLAB استفاده شده‌است. مقايسه نتايج بين روش پيشنهادي و روش كنترل برداري كه توسط الگوريتم تجمع ذرات بهينه‌سازي شده‌است، تأييدكننده سرعت بالاي پاسخ ديناميكي و كاهش ريپل و فراجهش در توان اكتيو و شار استاتور در روش پيشنهادي است.

This paper proposes a new method for the discrete control of active power and stator flux of permanent magnet synchronous generator in wind turbine. The main idea of this method is discrete control of the active power and stator flux from the perspective of the flux and angular load vector and Only by knowing active power and stator flux, the desired stator flux vector for the next moment is predicted. Then in order to generate the reference voltage vector, the space vector modulation is used which stabilizes the switching frequency and reduces the power and flux ripples. In this method all the calculations are done only in the stator reference frame and there is no need for translation to other reference frames. Compared to the vector control, this method has high dynamic response. The rotor flux and several machine parameters, including the stator inductance, are not interfered in the equations, which improves the robustness controller. Also, there is no need for integral proportional controllers and their coefficients adjustment. In this paper, MATLAB software is used for simulations. Comparison of the results of proposed method and vector control method optimized by the particle swarm algorithm, validates the high dynamic response, reduced active power and the stator flux ripple and overshoot in the proposed method.