Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 11

DC-Bus Voltage Control of Self-Excited Induction Generator for Variable-Speed Wind Turbine Generation Including Dynamic Saturation

Sterowanie napięciem szyny DC samowzbudnego generatora indukcyjnego do generacji turbin wiatrowych o zmiennej prędkości, w tym dynamiczny Nasycenie

10.15199/48.2023.11.28

nr katalogowy: 146214
10.15199/48.2023.11.28

Streszczenie

The presented paper proposes a linear polynomial controller that demonstrates robustness against parameter uncertainties when used for voltage-oriented control of the id and iq currents in a squirrel cage induction generator. The control approach maintains generated voltage at a steady-state regime, even in the presence of disturbances, through the identification of the magnetic curve. The controller's efficacy is evaluated under various speed and load torque variations through simulation using MATLAB/SIMULINK. The obtained results highlight the effectiveness of the proposed approach in improving wind turbine efficiency, making it a promising solution for DC micro grid applications.

Abstract

W prezentowanej pracy zaproponowano liniowy wielomianowy regulator, który wykazuje odporność na niepewność parametrów, gdy jest używany do zorientowanego na napięcie sterowania prądami id i iq w klatkowym generatorze indukcyjnym. Podejście kontrolne utrzymuje generowane napięcie w stanie ustalonym, nawet w obecności zakłóceń, poprzez identyfikację krzywej magnetycznej. Skuteczność sterownika jest oceniana przy różnych zmianach prędkości i momentu obciążenia poprzez symulację przy użyciu MATLAB/SIMULINK. Uzyskane wyniki podkreślają skuteczność proponowanego podejścia w poprawie wydajności turbin wiatrowych, co czyni je obiecującym rozwiązaniem dla zastosowań w mikrosieciach prądu stałego.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Yang, Han, Jin Chen, and Xiaoping Pang. "Wind turbine optimization for minimum cost of energy in low wind speed areas considering blade length and hub height." Applied Sciences 8.7 (2018): 1202.
[2] Ghanim, Ammar Shamil, and Ahmed Nasser B. Alsammak. "Modelling and Simulation of Self-Excited Induction Generator Driven by a Wind Turbine." Восточно-Европейский журнал передовых технологий 6.8 (2020) : 6-16.
[3] Domínguez-García, José Luis, et al. "Indirect vector control of a squirrel cage induction generator wind turbine." Computers & Mathematics with Applications 64.2 (2012): 102-114.
[4] Bašić, Mateo, Dinko Vukadinović, and Miljenko Polić. "Fuzzy DC-voltage controller for a vector controlled stand-alone induction generator." order 1 (2013): 2.
[5] Ramos, Thales, et al. "Slip control of a squirrel cage induction generator driven by an electromagnetic frequency regulator to achieve the maximum power point tracking." Energies 12.11 (2019): 2100.
[6] Bašić, Mateo, et al. "Sensorless maximum power control of a stand-alone squirrel-cage induction generator driven by a variable-speed wind turbine." Journal of Electrical Engineering & Technology 16 (2021): 333-347
[7] Abdelli, Radia, et al. "Application and Comparison of Different Control Strategies of Induction Generator in Wind Energy Conversion System." 2019 7th International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC). IEEE, 2019.
[8] Oussama Abdessemad, Ahmed Lokmane Nemmour, Lamri Louze, Abdelmalek Khezzar (2021), ‘Real-Time Implementation of a Novel Vector Control Strategy for a Self-Excited Asynchronous Generator Driven by a Wind Turbine’, journal européenne des systèmes automatisés, vol.54, No. 2, pp.235- 241.
[9] Mohammed M. Khalaf, Amer M. Ali (2021), ‘PERFORMANCE AS-SESS OF SELF-EXCITED IG DRIVEN BY WIND TURBINE WORKING WITH FC-TCR’, Journal of Engineering and Sustainable Development, Vol. 25, No. 05, pp. 2520-0917.
[10] Xiong, Liansong, et al. "PLL-Free Voltage Oriented Control Strategy for Voltage Source Converters Tied to Unbalanced Utility Grids." Frontiers in Energy Research (2022): 806.
[11] Amieur, Toufik, Djamel Taibi, and Oualid Amieur. "Voltage oriented control of self-excited induction generator for wind energy system with MPPT." AIP Conference Proceedings. Vol. 1968. No. 1. AIP Publishing LLC, 2018.
[12] Bendjeddou, Yacine, et al. "Super twisting sliding mode approach applied to voltage orientated control of a stand-alone induction generator." Protection and Control of Modern Power Systems 6.1 (2021): 18.
[13] Morfín, Onofre A., et al. "The squirrel-cage induction motor model and its parameter identification via steady and dynamic tests." Electric Power Components and Systems 46.3 (2018): 302-315.
[14] Levi, E. "Modelling of saturated induction machines using flux linkages as state variables." Proceedings of the International Power Engineering Conference IPEC. Vol. 95. 1995.
[15] Ors, Marton. "Voltage control of a self-excited induction generator." 2008 IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics. Vol. 3. IEEE, 2008.
[16] H. Gharsallaoui, M. Ayadi, M. Benrejeb and P. Borne (2009), ‘Flatness-based Control and Conventional RST Polynomial Control of a Thermal Process’, Int. J. of Computers, Communications & Control, vol. IV, no. 1, pp. 41-56.
[17] Senoussaoui, Abderrahmene, et al. "LQGi/LTR controller with integrators and feedforward controller applied to a Twin Rotor MIMO System." Przegląd Elektrotechniczny 97 (2021).

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

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-11 , nr katalogowy 146214 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 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

2023-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma