كنترل ژنراتور القايي تغذيه دوگانه براي توربين بادي 660 كيلوواتي در حالت مستقل از شبكه

Control of Stand-Alone Doubly Fed Induction Generator-Based 660 kW Wind Turbine

در اين مقاله، كنترل ژنراتور القايي تغذيه دوگانه (DFIG) براي توربين بادي سرعت متغير جهت تغذيه بار محلي در حالت مستقل از شبكه، مورد تحليل و شبيه‌سازي قرار مي‌گيرد. در اين مقاله، منظور از توربين بادي مستقل از شبكه، تغذيه بار به‌تنهايي، بدون وجود عناصر ذخيره‌كننده انرژي و بدون حضور ديگر منابع توليد پراكنده است. تعداد زيادي از توربين‌هاي بادي نصب‌شده در ايران، از نوع 660 كيلوواتي مي‌باشند و از طرفي تاكنون در مراجع داخل، مطالعه بر روي توربين بادي 660 كيلوواتي با استفاده از DFIG و در حالت مستقل از شبكه صورت نگرفته است، بنابراين با توجه به مزاياي استفاده از DFIG در توربين بادي، ضرورت اين نوع پژوهش‌ احساس مي‌شود. در همين راستا، مطالعه موردي روي توربين بادي 660 كيلووات شركت وستاس و با هدف طراحي ساختار كنترلي مطلوب به‌منظور استفاده از DFIG در حالت مستقل از شبكه انجام مي‌شود. دو روش كنترل مستقيم ولتاژ و غيرمستقيم ولتاژ استاتور بر پايه كنترل برداري نيز بررسي مي‌شوند. در انتها براي صحت‌سنجي، دو سناريو جهت شبيه‌سازي مد نظر است كه نتايج آن به‌طور مفصل، مورد تحليل قرار مي‌گيرد.

In this paper, control of doubly fed induction generator (DFIG) for a variable speed wind turbine in stand-alone mode is analyzed and simulated. The purpose of stand-alone mode in this paper is a wind turbine which is assumed without the presence of energy storage systems (ESS) and other distributed generators (DGs). A large number of wind turbines installed in Iran are from 660 kW type and until now in Iran has not been worked on a 660 kW wind turbine with DFIG in stand-alone operation. Therefore, with considering advantages of the DFIG for wind turbine, these researches are important. In this regard, a case study is done on a 660 kW wind turbine of Vestas Company in order to design the desired controlling structures for DFIG in stand-alone mode operation. Also the direct and indirect stator voltage control methods based on vector control are analyzed. Finally, two simulation scenarios are employed to verify the designed controlling structures; these results are analyzed in detail.