دانلود ترجمه مقاله مدل سازی شاخص های دینامیکی و کنترل توربین های بادی DFIG نوع 3

1. مقدمه 2. مدل ریاضی 3 . تأثیر تابع دروپ Q بر شاخص‌های دینامیکی WTG 4. محدودیت‌های جذب در برابر محدودیت‌های کنترل 5. نتیجه گیری، اهمیت نتایج و توصیه ها پیوست A

چکیده – در این مقاله، یک توربین بادی DFIG نوع 3 جهت مطالعه دینامیکی دامنه زمانی و مدل‌سازی ریاضی، در نظر گرفته می‌شود. این مقاله معادلات دیفرانسیلی کامل را بر اساس مدل قابل پیاده‌سازی توسط حل‌کننده‌های سخت مانند ODE15s متلب، ارائه می‌کند. مدل پیشنهادی نسبت به داده‌های واقعی اندازه‌گیری شده، صحت سنجی می‌شود. این مقاله به بررسی تابع دروپ Q یکپارچه‌شده با سیستم کنترل توربین بادی، می‌پردازد. حتی در مورد نتایج آزمایشگاهی مطلوب ارائه‌شده توسط مطالعات ژنرال الکتریک، این تابع به‌ندرت در مراجع علمی مطالعه شده است. این مقاله به تأثیر افزودن تابع دروپ Q جهت کنترل توان راکتیو و نحوه تأثیرگذاری آن بر کل شاخص‌های دینامیکی در سیستم، تأکید می‌کند. ما تحلیل محدودیت‌های کنترل و پایداری را برای سیستم با و بدون تابع دروپ Q ارائه می‌کنیم. نتایج پشتیبانی شده توسط شبیه‌سازی‌ها نشان‌دهنده اهمیت تابع دروپ Q جهت پایدارسازی سیستم در طی بروز تغییرات ناگهانی در سرعت باد، ولتاژ پایانه، یا افت شدید در میزان امپدانس است. همچنین این مقاله نشان می‌دهد که این سیستم دارای محدودیت‌های جذب فراتر از حدود کنترلی ارائه‌شده توسط ژنرال الکتریک و غیره است. این موضوع می‌تواند منجر به تعدیل/تغییر محدودسازها یا ارزیابی مجدد مراجع مدل‌سازی‌های جدید شود. مقدمه: تولید مبتنی بر انرژی‌های تجدید شدنی با سرعت بسیار زیادی در مقایسه با سوخت‌های فسیلی در حال افزایش است. بر اساس [1]، باد به‌عنوان سریع‌ترین منبع انرژی تجدید شدنی در حال رشد شناخته می‌شود. در طی دو دهه اخیر، مدل‌سازی عناصر کنترلی ژنراتورهای توربین باد (WTG ها) و شاخص‌های دینامیکی آن‌ها به‌عنوان یک موضوع تحقیقاتی جذاب شناخته‌شده است. مطابق [2]، WTG های نوع 3 دارای کارایی بیشتری در استخراج انرژی نسبت به انواع دیگر هستند. تحقیق [3] دارای تحقیق دقیقی از ضرایب عملکرد Cp برای نوع 3 بوده و نشان می‌دهد که Cp می‌تواند به میزان 0.5-0.4 راندمان استخراج، افزایش یابد. بیشتر تحقیقات در مراجع مانند مطالعات ژنرال الکتریک (GE) و مطالعه موسسه انرژی برق، فنّاوری ژنراتور القایی/غیر همگام با دو منبع تغذیه (DFAG/DFIG) را برای WTG ها پیشنهاد کرده است. بنابراین، ما در این مقاله DFAG/DFIG نوع 3 را در نظر می‌گیریم.

In this paper, a type-3 DFIG wind turbine is considered for a time domain dynamical study and mathematical modeling. The paper provides a full differential equations based model that is implementable by stiff solvers, such as Matlab ODE15s. The proposed model is validated vs. real measured data. The paper focuses and investigates further the so-called Q Droop function integrated with the wind turbine control system. Even with promising experimental results presented by General Electric studies, this function has rarely been studied throughout the literature. The paper emphasizes the effect of adding the Q Droop function to the reactive power control, and how this affects the whole dynamics in the system. We provide stability and control limits analysis for the system with and without the Q Droop function. Our results supported by simulations suggest the importance of the Q Droop function for stabilizing the system during sudden changes in wind speed, terminal voltage, or a severe drop in impedance. The paper also shows that the system has attraction limits that exceed the control limits suggested by General Electric and others. This can lead to either relaxing/changing the limiters or re-evaluate the state of the art modeling literature. Introduction: The generation of renewable energies is increasing rapidly when compared to fossil fuels. According to [1], wind is the fastest growing renewable energy source. In the last two decades, modeling the control components of Wind Turbine Generators (WTGs) and their dynamics has been a rapidly growing area of research. As found in [2], type-3 WTGs are more efficient in extracting power than other types. The review [3] has a detailed study of the Coefficients of Performance (Cp) for type-3 and showed that Cp can go up to a 0.4-0.5 efficiency of extraction. Most of the studies in the literature, such as, General Electric's (GE) studies [4,5] and Electric Power Institute's study [6], suggested Doubly Fed Asynchronous/Induction Generator (DFAG/DFIG) technology for WTGs. Therefore, we consider the type-3 DFAG/DFIG in our paper.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 26 فایل ورد ترجمه)