بخشی از مقاله
چکیده : در این مقاله، هدف بررسی عملکرد یک جبرانساز استاتیکی سنکرون در مد کنترل ولتاژ براي یک سیستم مبدل انرژي بادي شامل: ژنرتور القایی خود تحریک - منفصل از شبکه - و بار غیر خطی و لحظه اي می باشد. ژنراتور القایی با در نظر گرفتن شار پسماند در روتور شبیه سازي شده است. مقاله از یک جبرانساز بمنظور کنترل توان راکتیو بار متغیر و همچنین توان راکتی ژنراتور القایی استفاده شده است. بار غیر خطی با استفاده از یک یکسو کننده دیودي سه فاز با بار مقاومتی مدل سازي شده است. شبیه سازي با نرم افزار مطلب- سیمولینک توانایی کنترل کننده را تایید می کند.
-1مقدمه:
تولید انرژي از نیروي باد به طور گسترده در جهان رو به پیشرفت است و استفاده از منابع تجدید شدنی در تولید انرژي الکتریکی بدلیل افزایش قیمت سوختهاي فسیلی پیشرفتی روز افزون دارد. این پیشرفت سریع محققان و مهندسان را به کار در این ضمینه جذب نموده است. ژنراتور القایی خود تحریک BSEIGM کاربرد زیادي در تبدیل انرژي باد به انرژي الکتریکی دارد. از جمله مزایاي آن می توان به اندازه کوچک، عدم استفاده از تحریک dc جداگانه و جاروبک، هزینه نگهداري کم اشاره نمود.[2-1]
رگولاسیون ضعیف ولتاژ و توان راکتیو مورد نیاز دو مشکل اساسی یک ژنراتور القایی است. تامین توان راکتیو ژنراتور القایی بدون استفاده از خازن موازي با ژنراتور، در مرجع [3] مورد بررسی قرار گرفته است در این مقاله انرژي اولیه مورد نیاز براي تحریک ژنراتور توسط باطري موجود در اینورتر سه فاز تامین می گردد. پس از تولید ولتاژ خروجی، خازن لینک dc شارژ شده و توان راکتیو مورد نیاز بار را تامین میکند. ژنراتور القایی و معمولا بار متصل به آن مصرف کننده توان راکتیو می باشند .
توان راکتیو نامتعادل موجب نوسان ولتاژ می شود. خازن مورد نیاز و انتخاب خازن در مراجع[ 5 -4 ] آمده است. می توان نشان داد حداقل توان مورد نیاز متناسب با عکس توان دوم سرعت و حداکثر آن برابر با مقدار راکتانس مغناطیس کننده می باشد. خازنهاي ثابت قادر به تامین مقدار کافی توان راکتیو نمی باشند. به همین خاطر از خازنهاي ثابت و سوییچی استفا1ده می شود. در ابتدا خازنهاي سوییچی در حداقل مقدار خود در مدار حضور دارند سپس توسط سنسور کنترل توان در صورت لزوم وارد مدار می شوند.
استفاده از جبرانسازهاي استاتیکی توان راکتیوBSVCM ها بدلیل سرعت پاسخ سریع و کنترل پیوسته توان کاربرد زیادي دارد . در ژنراتور هاي منفصل بدلیل کمبود یا اضافه توان اکتیو و راکتیو در ولتاژ و فرکانس آشفتگی بوجود می آید. از طرف دیگر در یک ژنراتور قفسه سنجابی توان راکتیو براي مغناطیس بروز خطا. مراجع زیادي در مورد این موضوع وجود دارد برخی از کنندگی در ترمینال آن نامطلوب می باشد.
براي بر طرف نمودن این نویسندگان به مدل کردن یک ژنراتور القایی با یک خازن پرداخته موضوع بانکهاي خازنی در ترمینال ژنراتور قرار می گیرند. که جریان اند.[4-3] کاربرد این تکنیک جدید کنترل در مد لغزش، فیدبک حالت، مغناطیس کنندگی و حتی توان راکتیو بار را تامین نماید. بعلاوه یک فیدبک خروجی و... می باشد.[5-2-1]در مرجع [6] از یک جبرانساز کنترل کننده الکترونیک قدرت بر اساس وار همچون ,SVC,D- نوعD براي حفظ پروفیل ولتاژ باس متصل به ژنراتور استفاده شده STATCOM ...با ژنراتور موازي می شود براي بهبود پاسخ در هنگام است.
-2مدل اجزاي سیستم:
شکل - 1 - مدل کلی سیتم مبدل انرژي باد را نشان می دهد.[1] بسط دیاگرام کنترلی جبرانساز که در آن از یک اینورتر منع ولتاژ کنترل شده با بردار هاي جریان استفاده شده است نیز در شکل نشان داده شده است. در این شکل ابتدا زاویه ولتاژ استاتور با توجه به منحنی غیر خطی اندوکتانس مغناطیس کننده بر اساس تابعی از جریان مغناطیس کننده می باشد با توجه به شکل - 2 - بدست می آید.[1]
دیاگرام کنترلی جبرانساز بر اساس کنترل جریان استاتور در سیستم دو محوري پارك در دستگاه مرجع ولتاژ استاتور انجام می شود. در این دیاگرام ابتدا ولتاژ ترمینال ژنراتور اندازه گیري شده، از مقدار مرجع ولتاژ ترمینال کم می شود با عبور از یک کنترل کننده تناسبی-انتگرال گیر مولفه جریان مرجع استاتور در راستاي محور افقی بدست می آید.
براي بدست آوردن مولفه عمودي ابتدا ولتاژ لینک DC در اینورتر جبرانساز اندازه گیري شده از مقدار مرجع آن کسر می شود پس از عبور از یک کنترل کننده تناسبی- انتگرال گیر مقدار مرجع جریان استاتور در راستاي محور عمودي بدست می آید. با مقایسه مقادیر مرجع جریان استاتور با مقادیر اندازه گیري شده و تبدیل یافته به سیستم دو محوري در دستگاه مرجع ولتاژ استاتور، با استفاده از مدولاسیون پهناي پالس سینوسی الگوریتم سوییچینگ اینورتر بدست می آید. در این سیستم جبرانساز علاوه بر تنظیم توان راکتیو بار غیر خطی و بار لحظه اي توان راکتیو مورد نیاز ژنراتور القایی را نیز تامین میکند.
