Direct Torque Control and Direct Power Control of wind turbine system with PMSG

• Autorzy: Gajewski P. , Pieńkowski K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.10.56

Warianty tytułu

PL

Bezpośrednie sterowanie momentem i mocą w systemie elektrowni wiatrowej z generatorem PMSG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the control system of variable speed wind turbine with direct-driven PMSG. A back-to-back Voltage Source Converter (VSC) is employed for the power conversion from the PMSG to the AC grid. The control strategy of PMSG and Machine Side Converter (MSC) combines the technique of MPPT, DTC-SVM and the pitch control algorithm. In the control system of the Grid Side Converter (GSC) the application of Direct Power Control (DPC) has been used. The results of digital simulation of the control system have been presented and discussed.

PL

W artykule przedstawiono bezprzekładniowy system turbiny wiatrowej o zmiennej prędkości z generatorem PMSG. System przekształtnikowy jest złożony z przekształtnika maszynowego i przekształtnika sieciowego. Do sterowania generatorem PMSG i przekształtnikiem maszynowym zastosowano algorytm MPPT, DTC-SVM oraz sterowanie kątem pochylenia łopat turbiny. Do sterowania przekształtnikiem sieciowym zastosowano metodę DPC-SVM. Przeprowadzono badania symulacyjne właściwości zastosowanych metod sterowania.

Słowa kluczowe

EN

wind turbine; PMSG; DPC; simulation studies

PL

turbina wiatrowa; PMSG; DPC; badania symulacyjne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 10
• Strony: 249--253
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gajewski P.

• Wrocław University of Technology, Department of Electrical Machines, Drives and Measurements, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Pieńkowski K.

• Wrocław University of Technology, Department of Electrical Machines, Drives and Measurements, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Wu B., Youngquan., Navid Z., Samir L., Power Conversion and Control of Wind Energy, John Wiley & Sons, INP., Publication (2011).
• [2] Magesh M., Sundareswaran R., PMSG Based Wind Energy Conversion with Space Vector Modulation, International Journal of Energy and Power Engineering. Vol. 4, No. 3, (2015), 146-152.
• [3] Hasnaoui B.K.O., Allaqui M., Belhadj J., PMSG Gear-Less Wind Turbine Equipped with an Active and Reactive Power Supervisory, International Journal of Renewable Energy Research., Vol. 4, No. 2, (2014), 435-444.
• [4] Innoue Y., Morimoto S., Sanada M., Control method for direct torque controlled PMSG in wind power generation system, IEEE International in Electric Machines and Drives Conference, IEMDC '09, (2009), 1231-1238.
• [5] Wang Y., Hai R., Power Control of Permanent Magnet Synchronous Generator Direct Driven by Wind Turbine, International Journal of Signal Processing System, Vol. 1, No. 2, (2013), 244-249.
• [6] Errami Y., Ouassaid M., Cherkaoui M., Maarouf i M., Variable Structure Sliding Mode Control And Direct Torque Control of Wind Power Generation System Based on The PM Synchronous Generator, Journal of Electrical Engineering, Vol. 66, No. 3, (2015), 121-131.
• [7] Errami Y., Maarouf i M., Ouassaid M., Modeling and control strategy of PMSG based variable speed wind energy conversion system, International Conference on Multimedia Computing and Systems (ICMCS), (2011), 1-6.
• [8] Sekhara R., Space Vector Modulated Direct Torque Control of IPMSM Drive, International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology, Vol 2. Issue 8, (2015), 45-49.
• [9] Muyeen S.M., Takahashi R., Murata T., Tamura J., A Variable Speed Wind Turbine Control Strategy to Meet Wind Farm Grid Code Requirements, IEEE Transactions on Power Systems, vol.25, no.1, (2010), 331-340.
• [10] Chikh K., Saad A., Khafallah M., Yousfi D., A novel drive implementation for PMSM by using direct torque control with space vector modulation, Canadian Journal on Electrical and Electronics Engineering, Vol. 2, No. 8, (2011), 400-408.
• [11] Swierczyńsk i D., Direct Torque Control with Space Vector Modulation (DTC-SVM) of inverter-fed Permanent Magnet Synchronous Motor Drive, Ph.D Thesis, Warsaw University of Technology, (2005).
• [12] Gajewski P., Pieńkowski K., Control of a Variable Speed Wind Turbine System With PMSG Generator, Zeszyty Problemowe, nr 107, (2015), 75-90.
• [13] Gajewski P., Pieńkowski K., Analysis of a wind Energy converter system with PMSG generator, Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika = Technical Transaction. Electrical Engineering. Nr 2E, (2015), 219-228.
• [14] Malinowski M., Jasiński M., Kaźmierkowski M.P., Simple Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifier Using Space-Vector modulation (DPC-SVM), IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 51, No. 2, (2004), 447-454.
• [15] Milczarek A., Malinowski M., Monitoring and control algorithms applied to small wind turbine with gridconnected/ stand-alone mode of operation, Przegląd Elektrotechniczny, 88, (2012), nr 12a, 18-22.
• [16] Bouwer P., Kamer M., Sensorless small-scale variable speed wind energy conversion system incorporating DTC-SVM of direct-driven PMSG with RLC filter, Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), (2012), 3756-3763.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.