Abstract
Reactive power control strategy for a wind farm with a doubly fed induction generator (DFIG) is investigated. Under stator flux-oriented (SFO) vector control, the real power of the DFIG is controlled by the q-axis rotor current Iqr and the reactive power is mainly affected by the d-axis rotor current Idr. To examine the effect of Idr on stator reactive power Qs and rotor reactive power Qr, the DFIG is operated under five different operating modes, i.e, the maximum Qs absorption mode, the rotor unity power factor mode, the minimum DFIG loss mode, the stator unity power factor mode, and the maximum Qsgeneration mode. In pervious works, stator resistance Rs was usually neglected in deriving the d-axis rotor currents Idr for different DFIG reactive power operating modes. In the present work, an iterative algorithm is presented to compute the d-axis rotor currents Idr for the five reactive power control modes. To demonstrate the effectiveness of the proposed iterative algorithm, the rotor current, rotor voltage, stator current, real power and reactive power of a 2.5 MW DFIG operated under the five different operating modes are computed
چکیده
استراتژی کنترل توان راکتیو برای یک مزرعه بادی با یک ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) مورد بررسی قرار می گیرد. تحت کنترل بردار شار گرا استاتور (SFO)، توان حقیقی DFIG بوسیله جریان محور q روتور یعنیIqr کنترل می شود و توان راکتیو عمدتا بوسیله جریان محور d روتور یعنیIqr تحت تاثیر قرار می گیرد. برای آزمایش تاثیرIqr بر روی توان راکتیو استاتور یعنی Qs و توان راکتیو روتور یعنی Qr، DFIG تحت پنج مد کاری متفاوت کار می کند، یعنی مد ماکزیمم جذب Qs، مد ضریب توان واحد روتور، مد مینیمم تلفات DFIG، مد ضریب توان واحد استاتور و مد ماکزیمم تولید Qs. در کارهای قبلی معمولا در استخراج جریان های محور d روتور یعنیIqr برای مدهای کاری گوناگون توان راکتیو DFIG از مقاومت استاتور یعنی RS چشم پوشی می شد. در کار کنونی، یک الگوریتم تکراری برای محاسبه جریان های محور d روتور یعنیIqr برای پنج مد کنترل توان راکتیو، ارائه می شود. برای نشان دادن موثر بودن الگوریم تکراری ارائه شده، جریان روتور، ولتاژ روتور، جریان استاتور، توان حقیقی و توان راکتیو یک DFIG، 2.5 مگا وات تحت 5 مد کاری متفاوت محاسبه می شوند.
1-مقدمه
ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه (DFIG) برای تبدیل انرژی بادی برای بیش از دو دهه [1-16] استفاده شده‌اند چرا که آنها می توانند در هر دو سرعت زیر سنکرون و ابر سنکرون کار کنند [7]. هنگامیکه مبدل های مدولاسیون عرض پالس (PWM) پشت به پشت برای مبدل سمت روتور (RSC) و مبدل سمت شبکه (GSC) در مدار روتور استفاده می شوند، ولتاژ تحریک روتور بوسیله ولتاژ خازن DC، شاخص مدولاسیون و زاویه فاز سیگنال کنترل PWM [17,18] کنترل می شود...