Γεννήτρια Επαγωγής Και Dfig Σε Ανεμογεννήτριες

Abstract

Η βιομηχανία των συστημάτων αιολικής ενέργειας αναπτύσσεται ραγδαία σε παγκόσμιο επίπεδο. Με τις τεχνολογίες να έχουν ωριμάσει για τη μεγάλης κλίμακας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο, τις ενεργειακές αγορές να έχουν αποδείξει ότι οι επενδύσεις τον συγκεκριμένο κλάδο είναι βιώσιμες και δελεαστικές και με τις δεσμεύσεις των αναπτυγμένων χωρών για μείωση των ρύπων προβλέπεται, τουλάχιστον για την επόμενη δεκαετία, θεαματική άνοδος στο ρυθμό εγκατάστασης αιολικών πάρκων.Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την ανάλυση και τον έλεγχο της επαγωγικής γεννήτριας και της διπλά τροφοδοτούμενης επαγωγικής μηχανής (DFIG) που χρησιμοποιείται σε συστήματα ανεμογεννητριών. Τα πρώτα κεφάλαια, αναφέρονται κάποια στοιχεία απαραίτητα για την κατανόηση του αντικειμένου και των προβλημάτων του, και ακολουθεί η ενασχόληση με την επαγωγική γεννήτρια διπλής τροφοδοσίας. Αφού αναλυθεί η μηχανή, εξάγονται οι εξισώσεις λειτουργίας αυτής και του μετατροπέα και, τέλος, εφαρμόζονται οι απαραίτητοι έλεγχοι για την επίτευξη της επιθυμητής συμπεριφοράς της μηχανής σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας.Σε αιολικό σύστημα με τέτοιου τύπου γεννήτριας θα γίνει έλεγχος ισχύος. Για να γίνει αυτό, αρχικά παράγεται ένα πρότυπο της επαγωγικής μηχανής διπλής τροφοδοσίας (DFIG) σε σύστημα δύο αξόνων (d-q) .Στη συνέχεια περιγράφεται η διαδικασία σύνδεσης του συστήματος με το δίκτυο. Ακολουθεί ο έλεγχος της ενεργού και της αέργου ισχύος. Για να επιτευχθεί ο έλεγχος της ενεργού και της άεργου ισχύος του στάτη η οποία ανταλλάσσεται ανάμεσα στη DFIG και το δίκτυο, παρουσιάζεται μια μέθοδος διανυσματικού ελέγχου. Μελετώνται δυο τύπους ελεγκτών: τον κλασικό PI ελεγκτή και τον πολυωνυμικό RST. Προκύπτει πως ο RST ελεγκτής είναι πιο αποδοτικός στις περιπτώσεις όπου η ταχύτητα μεταβάλλεται απότομα, ενώ είναι πιο ισχυρός έναντι μεταβολών των παραμέτρων της DFIG. Τέλος, διαπιστώνεται ότι μεγαλύτερες τιμές των παραμέτρων του ελεγκτή δίνουν και καλύτερες αποκρίσεις.