شبیه سازی سخت افزاری ژنراتور تغذیه دوبل و طراحی کنترل کننده برای آن
چکیده
به علت توانایی بالای ژنراتور تغذیه دوبل و قابلیت کاهش چشمگیر توان اتلافی و انتقالی توسط مبدل الکترونیک قدرت و کاهش هارمونیک های کلید زنی در انتقال توان از روتور به استاتور به علت ذات فیلتری ماشین القایی کاربرد این ژنراتور در این نیروگاهها به خصوص در توانهای بالا روز به روز افزایش می یابد. در این پروژه ابتدا مدل کامل توربین بادی با ژنراتور تغذیه دوبل را که از یک سو توسط جعبه دنده توربین بادی سه پره ای با محور افقی کوپل شده است و از سوی دیگر توسط ترمینال روتور به یک مبدل الکترونیک قدرت پشت به پشت با مدلاسیون پنهای پالس به خط انتقال قدرت متصل است ارایه خواهیم کرد و سپس برای هر بخش سخت افزار خاص آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد در ابتدا قسمت مبدل الکترونیک قدرت پشت به پشت با مدلاسیون پهنای پالس که شامل کلیدهای قدرت پرسرعت مدار تغذیه راه انداز حفاظت می باشد مورد بررسی قرار می گیرد و سپس بخش اندازه گیری ولتاژ و جریان موقعیت روتور و در قسمت پردازش آی سی پردازنده dspic30f4011 و کارت ورودی خروجی pci-1716 و در نهایت چوک جهت ایجاد امپدانس خط و فیلترینگ نویز و هارمونیک کلیدزنی می باشد مورد بررسی کامل و جامع قرار خواهد گرفت. روش کنترل ژنراتور را بر اساس روش کنترل برداری منطبق بر قاب شار استاتور بنا خواهیم نمود و با صرفنظر نمودن از متغیرهایی که تغییرات ناچیز دارند به دینامیک مرتبه دوم روتور ژنراتور خواهیم رسید که هرچند دارای ساختار غیرخطی است اما به راحتی با خطی سازی پسخوردی می توان عامل غیرخطی را حذف نمود و به دو مدل ساده مرتبه اول رسید. مولفه افقی و عمودی جریان روتور توسط یک کنترل کننده تناسبی انتگرالی کنترل می شود. مولفه افقی جریان روتور محرک توان راکتیو و مولفه عمودی محرک توان اکتیو در ژنراتور تغذیه دوبل است. برای تنظیم نقطه بهینه انرژی باد از طریق گشتاور ژنراتوری و یک کنترل کننده می توان سرعت چرخش توربین بادی را کنترل نمود. برای نیل به این اهداف ابتدا رفتار توربین بادی را در سرعتهای مختلف گشتاور متفاوت توسط یک موتور جریان مستقیم متصل به یک را هانداز و به وسیله کنترل جریان موتور از طریق کارت ورودی خروجی متصل به کامپیوتر شبیه سازی خواهیم نمود تا بتوانیم نتایج یک مدل واقعی را در یک مقیاس کوچک به دست آوریم. سپس الگوریتمهای مختلف تعقیب انرژی باد را مرور خواهیم کرد و توانایی روش کنترل کننده تکمیلی پیش بین در حالت گذرا و هنگام رخ دادن خطا را مورد بررسی خواهیم داد.