محاسبه آلودگي هارمونيكي و ميان هارمونيكي ژنراتورهاي القايي دوسو تغذيه بادي با استفاده از يك روش تركيبي

Calculation of Harmonic and Inter-Harmonic Pollution of Wind Doubly-Fed Induction Generators by a Hybrid Method

چكيده: عملكرد ژنراتورهاي القايي دوسو تغذيه در شرايط نامساعد جوي، باعث تزريق مولفه هاي هارمونيكي و ميان-هارمونيكي به شبكه هاي قدرت مي گردد. از آنجاييكه بازه فركانسي اين دو پديده و تفكيك پذيري فركانسي مورد نياز براي اين مولفه ها بسيار با هم متفاوت مي باشد، در اكثريث موارد به طور مجزا مورد محاسبه قرار مي گيرند. در اين مقاله، يك روش تركيبي براي اندازه گيري همزمان اين مولفه ها ارايه شده است. براي اين منظور در ابتدا با استفاده از يك فيلتر كالمن غيرخطي، پوش شكل موج ولتاژ و فركانس اصلي آن تعيين شده ، سپس مولفه هاي ميان هارمونيكي شكل موج توسط فيلتر كالمن خطي و هارمونيك هاي شكل موج، با تنظيم طول پنجره تبديل فوريه، مورد محاسبه قرار گرفته اند. مزيت اصلي اين روش، امكان محاسبه همزمان مولفه ها، با دقت و حجم محاسباتي مناسب نسبت به استفاده مجزا از هر يك از دو روش تشكيل دهنده آن مي باشد. در نهايت عملكرد روش پيشنهادي با استفاده از شكل موج هاي تركيبي و شكل موج هاي ولتاژ يك ژنراتور القايي دوسو تغذيه در يك شبكه 34 شينه در كشور ايتاليا مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده حاكي از توانايي بالاي روش پيشنهادي در تحليل آلودگي هارمونيكي و ميان هارمونيكي شبكه هاي قدرت، در حضور ژنراتورهاي القايي دوسو تغذيه مي باشد.

Abstract: In bad weather condition, doubly-fed induction generators (DFIG) are injecting harmonic and inter-harmonic components into the power networks. Since frequency range and resolution needed for harmonic and inter-harmonic measurements are very different, measurement of these parameters are usually done separately. Therefore in this paper a hybrid method for simultaneous identifying of these components is presented. For this purpose, first the voltage envelope and real fundamental frequency of waveform are obtained by an extended kalman filter and then inter-harmonic and harmonic components are respectively calculated by a linear kalman filter and adjusted window DFT. The main advantage of this method is simultaneous measurement of harmonic and inter-harmonic components by a suitable accuracy and computational burden in compare to separated implementation of each of these methods. Finally, the performance of proposed method is evaluated by synthesized waveforms and the voltage waveforms of DFIG in a 34-bus Italy network. The results show that the proposed method is highly capable in analysis of harmonic and inter-harmonic pollution of power networks in presence of DFIGs.