Abstract
In order to utilize Doubly Fed Induction Generators (DFIGs) as primary power source in an isolated system, they should be able to regulate the voltage and frequency of the system as well as ride-through faults. This paper proposes a new control strategy for a DFIG operating in an isolated power system, accomplished by a Dynamic Voltage Restorer (DVR) and a Supercapacitor Energy Storage System (SCESS), in order to ride through symmetrical and asymmetrical faults. During faults, the DFIG continues to operate normally, while the active power mismatch is handled by the SCESS. In particular, during asymmetrical faults, the DFIG and the DVR are properly controlled in order to feed the non-faulty phases uninterruptedly. When integrated in a power system with conventional synchronous generators, the proposed control strategy improves the Fault Ride-Through (FRT) capability of a DFIG, while providing frequency and voltage support to the system throughout the fault duration. Thus, the transient stability of the power system is significantly improved. The effectiveness of the proposed control method under different fault conditions is verified by detailed simulation results
چکیده
برای استفاده از ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه (DFIG) بعنوان منبع توان اصلی در سیستم‌های ایزوله، باید آنها توانای تنظیم ولتاژ و فرکانس سیستم و قابلیت گذر از خطا‌ها را داشته باشند. در این مقاله یک استراتژی کنترل جدید برای DFIG که در حال کار در یک سیستم قدرت ایزوله که دارای بازیاب دینامیکی ولتاژ(DVR) و سیستم ذخیره انرژی ابر رسانا(SCESS) است برای گذر از خطاهای متقارن و نامتقارن ارائه میشود. در زمان رخ دادن خطا DFIG، به کار کردن در شرایط عادی ادامه میدهد و عدم توازن در توان اکتیو بوسیله SCESS تامین میشود. بخصوص در زمان رخ دادن خطاهای نامتقارن DFIGو DVR بطور مناسبی برای اینکه فاز‌های که دچار خطا نشده‌اند را بدون وقفه تغذیه کنند,کنترل میشوند. زمانی که DFIG به شبکه‌ای که دارای ژنراتورهای سنکرون معمولی هستند متصل میشود استراتژی کنترلی ارائه شده توانایی قابلیت گذر از خطا(FRT) را در حالی که از فرکانس و ولتاژ سیستم در تمام مدت زمان رخ دادن خطا پشتیبانی میکند، بهبود می‌بخشد و بدین صورت پایداری گذرای سیستم قدرت به میزان زیادی بهبود پیدا میکند. موثر بودن روش کنترلی ارائه شده تحت شرایط گوناگون خطا بوسیله نتایج شبیه سازی تایید میشود.
1-مقدمه
خیلی از اوقات ژنراتورهای توربین بادی(WTG) بعنوان یکی از مهمترین منابع انرژی تجدیدپذیر در حالت جزیره‌ای شبکه قدرت یا برای بارهای تکی استفاده میشوند. در میان انواع گوناگون WTG ها، DFIGها بدلیل سرعت متغییر آنها، سیستم کانورتر توان پشت به پشت با توان نامی کم و سیستم کنترل نسبتا ساده آنها بطور گسترده‌ای استفاده میشوند[1]. با وجود این یکی از مشکلات DFIG کار در زمان فرو افتادگی ولتاژ و اتصال کوتاه است. هنگامی که اتصال کوتاه در سمت شبکه رخ میدهد جریان رتور افزایش پیدا میکند و اگر در مقابل جریان‌های زیاد، حفاظت نشده باشد خسارت خواهد دید[2,3] ...