Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 4

Advanced Control Strategy based on second order sliding mode of DFIG for Power System Fault Ride T

10.15199/48.2021.04.27

nr katalogowy: 131021
10.15199/48.2021.04.27

Streszczenie

This study proposes a second order sliding-mode direct power control (SOSM-DPC) strategy for a grid-connected bidirectional power converter feeding a doubly fed induction generator (DFIG) with slip power recovery. New advanced control design, for the rotor and grid side converters of DFIG is adopted to enhance the fault ride-through (FRT) capability according to the grid connection requirement. Simulations performed under Matlab/Simulink authenticate the feasibility of the designed second order sliding mode -DPC. Simulation results on a 200VA DFIG system under normal and faulted grid voltage conditions demonstrate good performance of the proposed approach in terms of robustness and FRT capability.

Abstract

W artykule przedstawiono strategię bezpośredniego sterowania mocą (DPC) oraz strategię sterowania ślizgowego drugiego rzędu (SOSM), wykorzystane do sterowania dwukierunkowym przepływem mocy. Przekształtnik przyłączony jest do obwodu wirnika generatora indukcyjnego podwójnie zasilanego (DFIG). Te nowe zaawansowane strategie sterowania (SOSM-DPC) zostały zastosowane do przekształtnika wirnikowego i przekształtnika sieciowego generatora DFIG w celu zwiększenia wymaganej przepisami odporności układu na stany awaryjne i zakłócenia (FRT) występujące w sieci zasilającej. (Zaawansowana strategia sterowania ślizgowego drugiego rzędu generatorem DFIG)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Yaramasu V., Wu B., Sen P.C., Kouro S., High-Power Wind Energy Conversion Systems: State-of-the-Art and Emerging Technologie, Proceedings of the IEEE, Vol: 103, Issue: 5, pp. 740 – 788. 2015.
[2] Cheng M., Cai X., Wu G., Investigation of Transient Torque during a Power System Fault in Wind Power Turbines Having a DFIG and Crowbar Circuit, Przegląd Elektrotechniczny, 11a/2010, 43-47.pg.245
[3] Mokryani G., Siano P., Piccolo A., Chen Z., Improving fault ride through capability of variable speed wind turbines in distribution networks, IEEE Sys. Journal., In Press.2013.
[4] Kairous D., Wamkeue R., Belmadani B., Benghanem M., Dynamic performances and protection scheme for Doubly-fed Induction Generator during disturbances, IEEE-EPEC, Ohrid 6- 8 Sept. 2010.
[5] Xiao S., Yang G., Zhou H., Geng H., An LVRT control strategy based on flux linkage tracking for DFIG-based WECS, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 7, pp. 2820-2832, July. 2013.
[6] Tsili M., Papathanassiou S., A review of grid code technical requirements for wind farms,” IET Renew. Power Gener., vol. 3, no.3, pp.308–332,2009.
[7] Ambati B.B., Kanjiya, P., Khadkikar V., A low Component Count Series Voltage Compensation Scheme for DFIG WTs to Enhance Fault Ride-Through Capability, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 30, No. 1, March 2015
[8] Huang P., El Moursi M.S., Hasen S.A., Novel Fault Ride- Through Scheme and Control Strategy for Doubly Fed Induction Generator-Based Wind Turbine, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 30, NO. 2, JUNE 2015.
[9] Yang, L., Xu Z., Østergaard, J. – Dong, Z.Y – Wong, K.: Advanced Control Strategy of DFIG Wind Turbines for Power System Fault Ride Through, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 27, No. 2, Pp.713-722. 2012.
[10] Pena R., Clare J. C., Asher G.M.,: Doubly fed induction generator using back-to-back PWM converters and its application to variable-speed wind-energy generation, IEE Proceedings-Electric PowerApplications, 143(3), pp. 231-241, 1996.
[11] Laghrouche S., Robust second order sliding mode control for a permanent magnet synchronous motor, American Control Conference, pp.4071-4076, (2003).
[12] Zhu X., Liu S., Wang Y, Higher Control Scheme Using Neural Second Order Sliding Mode and ANFIS-SVM strategy for a DFIG-Based Wind Turbine, 3rd Renewable Power Generation Conference, Naples, 24-25 Sept. 2014, pp. 1-6.
[13] Zheng X., Li W., Wang W., High-order sliding mode controller for no-load cutting-in control in dfig wind power system, Systems and Control in Aeronautics and Astronautics (ISSCAA), 2010 3rd International Symposium on, 2010.
[14] Kairous D., Wamkeue R., Belmadani B., Benghanem M., Robust SMC for SV-PWM based indirect power control of DFIG, Przegląd Elektrotechniczny, 11a/2010, 43-47.
[15] Kairous D., Wamkeue R., Sliding-mode control approach for direct power control of WECS based DFIG, EEEIC, Italy, 8-11 May 2011. Pp. 1-4, 2011.
[16] Krause P.C., Wasynczuk O., Sudhoff, S.D., Analysis of Electric Machinery and Drive Systems, IEEE Press, 2nd ed. 2000.
[17] Fridman L., Levant A., Higher-order sliding modes, Chap 3, in Sliding mode control in engineering, Eds. Marcel Dekker, 2002, pp. 53–101, isbn 0-8247-0671-4.
[18] Kairous D., Beaudoin J.J., Wamkeue R., Ouhrouche, M, Sliding mode control for voltage source converter applied to wind energy systems, ICRERA, Milwaukee, USA, pp. 289 – 294. 2014.
[19] Martinez M.I., Tapia G., Susperregui A., Camblong, H.: Sliding-Mode Control for DFIG Rotor- and Grid-Side Converters Under Unbalanced and Harmonically Distorted Grid Voltage, IEEE Transactions on Energy Onversion, Vol. 27, No. 2, June 2012.
[20] Yao J., Li H., Liao Y., Chen, Z., An improved control strategy oflimiting the DC-link voltage fluctuation for a doubly fed induction wind generator, IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 3, pp. 1205–1213, May 2008.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-4 , nr katalogowy 131021 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma