دانلود ترجمه مقاله کاربرد روش بهینه سازی ازدحام ذرات در کنترل تولید توان بادی مبتنی بر DFIG

1. مقدمه 2. مدل سیستم قدرت 3. مدل سیستم توربین بادی DFIG 4. تحلیل حساسیت 5. تحلیل حساسیت پارامترهای کنترلی DFIG 6. بهینه‌سازی UDCP با کمک بهینه‌سازی گروه ذرات(PSO) 7. مطالعات شبیه‌سازی رایانه‌ای 8. نتیجه‌گیری و کار آینده

مدل سیستم قدرت: به طور طبیعی، ده‌ها تا صدها توربین بادی در یک مزرعه بادی بزرگ موجود است. با توجه به کارهای تحقیقاتی پیشین، اگر کنترلر توربین‌های بادی به خوبی تنظیم شود، آنگاه بین توربین‌های بادی موجود هیچ برهمکنش متقابلی وجود نخواهد داشت. بنابراین، در این مقاله، مزرعه بادی با یک توربین بادی همراه سیستم DFIG نمایش داده می‌شود. شکل1 دیاگرام یک مزرعه بادی باس بی‌‌نهایت شبیه‌سازی شده در متلب/ سیمولینک را نشان می‌دهد. یک مزرعه بادی 36 مگاوات شامل بیست و چهار توربین بادی 5/1 مگاواتی است که به یک سیستم توزیع 25 کیلوولت که توان را از طریق یک فیدر 25 کیلوولت و 30 کیلومتری به یک شبکه 120 کیلوولتی انتقال می‌دهد. این شبکه 120 کیلووات نشان دهنده یک باس بی‌نهایت برای مزرعه بادی است. توربین‌‌های بادی از یک DFIG استفاده می‌کنند که شامل یک ژنراتور القائی روتور سیم‌پیچی‌ و مبدل‌های ac/dc/ac مدولاسیون پهنای باند (PWM) مبتنی بر IGBT است. سیم‌پیچی استاتور به طور مستقیم به شبکه 60 هرتز متصل است درحالی که روتور از طریق مبدل ac/dc/ac در فرکانس متغیر تغذیه می‌شود. مدل تشریحی سیستم توربین بادی DFIG در این مقاله ارائه می‌شود. مدل سیستم توربین بادی DFIG: مدل توربین بادی مطالعه شده در این مقاله در شکل2 تشریح شده است. در این سیستم، توربین بادی از طریق یک سیستم درایو زنجیره‌ای به DFIG متصل است، که شامل یک شفت سرعت پایین و سرعت بالا با یک جعبه دنده بین آنهاست. سیستم DGIG یک ژنراتور نوع القائی است که در آن سیم‌پیچ‌های استاتور به صورت مستقیم به شبکه سه‌فاز متصلند و سیم‌پیچ‌های روتور از طریق مبدل‌های PWM پشت به پشت نوع IGBT سه فاز تغذیه می‌شود. مبدل PWM پشت به پشت شامل سه بخش است: یک مبدل سمت روتور (RSC)، یک مبدل سمت شبکه (GSC) و یک خازن لینک dc که بین دو مبدل واقع است. کنترل‌کننده نیز شامل سه بخش است: کنترل‌کننده سمت روتور، کنترل‌کننده سمت شبکه و کنترل‌کننده توربین بادی. عمل این کنترل‌کننده‌ها این است که هر زمان سیستم بادی در سرعت زیرسنکرون یا فراسنکرون کار کند، بسته به سرعت باد، توان الکتریکی صاف با ولتاژ و فرکانس ثابت برای شبکه قدرت تولید کنند. راهبرد کنترلی بردار برای هر دو RSC و GSC به کار گرفته می‌شود تا کنترل مجزای توان‌های اکتیو و راکتیو حاصل شود.

POWER SYSTEM MODEL: Normally, there are tens to hundreds wind turbines in a large wind farm. From previous research, if the controller of the wind turbines are well-tuned, there will be no mutual interaction between wind turbines on a wind farm [20]. Therefore, in this paper, the wind farm will be represented by one WT with DFIG system. Fig. 1 shows the diagram of the simulated single wind farm infinite bus system in MATLAB/SIMULINK. A 36 MW wind farm consisting of twenty-four 1.5MWwind turbines connected to a 25 kV distribution system exports power to a 120 kV grid through a 30 km, 25 kV feeder. This 120 kV grid represents an infinite bus to the wind farm. Wind turbines use a DFIG consisting of a wound rotor induction generator and an ac/dc/ac insulated-gate bipolar transistor (IGBT) based pulse width modulation (PWM) converters. The stator winding is connected directly to the 60 Hz grid while the rotor is fed at variable frequency through the ac/dc/ac converter. The detailed model of the DFIG wind turbine system is introduced in this paper. DFIG WIND TURBINE SYSTEM MODEL: The wind turbine model studied in this paper is illustrated in Fig. 2 [17], [18]. In this system, the wind turbine is connected to the DFIG through a drive train system, which consist of a low and a high speed shaft with a gearbox in between. The DFIG system is an induction type generator in which the stator windings are directly connected to the three-phase grid and the rotor windings are fed through three-phase back-to-back IGBT based PWM converters. The back-to-back PWM converter consist of three parts: a rotor side converter (RSC), a grid side converter (GSC) and a dc link capacitor placed between the two converters. There controller also consist of three parts: rotor side controller, grid side controller and wind turbine controller. The function of these controllers are to produce smooth electrical power with constant voltage and frequency to the power grid whenever the wind system is working at sub-synchronous speed or super-synchronous speed, depending on the velocity of the wind. Vector control strategy is employed for both the RSC and GSC to achieve decoupled control of active and reactive power.