Direct torque control of a doubly-fed induction generator connected to unbalanced grid

• Autorzy: Pura P. , Iwanski G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.05.08

Warianty tytułu

PL

Bezpośrednie kontrola momentu maszyny dwustronnie zasilanej w sieci asymetrycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a direct control of a DFIG electromagnetic torque and proposed scalar variable indirectly responsible for reactive component of instantaneous stator power. The principles of the control are presented and the simulation results of control method performance for balanced and unbalanced grid are given.

PL

Artykuł przedstawia algorytm sterowania maszyny dwustronnie zasilanej gdzie bezpośredniej kontroli podlega generowany moment elektromagnetyczny oraz zaproponowana zmienna skalarna, która pozwala na kontrolę chwilowej wartości generowanej mocy biernej. Przedstawiono zasadę działania metody sterowania oraz wyniki symulacyjne przy współpracy maszyny dwustronnie zasilanej z siecią symetryczną i asymetryczną.

Słowa kluczowe

EN

doubly-fed induction generator; direct torque control; unbalanced grid operation

PL

maszyna dwustronnie zasilana; bezpośrednia kontrola momentu DTC; sieć asymetryczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 5
• Strony: 40--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pura P.

• Warsaw University of Technology, Institute of Control and Industrial Electronics

autor

Iwanski G.

• Warsaw University of Technology, Institute of Control and Industrial Electronics

Bibliografia

• [1] Iwanski G., Pura P., Luszczyk T., Szypulski M., Stator voltage harmonics and unbalance compensation of the sensorless standalone doubly fed induction generator, Compel-The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 33 (2014), n.5, 1741–1760
• [2] Itsaso Martinez M., Tapia G., A. Susperregui and H. Camblong, DFIG power generation capability feasibility regions under unbalanced grid voltage conditions, IEEE Trans. on Energy Conv., 26 (2011), n.4
• [3] Pena R., Clare J. C., and Asher G. M., Double fed induction generator using back-to-back PWM converter and its application to variable-speed wind-energy generation, Proc. Inst. Elect. Eng. B,143 (1996), n.3, 231–241
• [4] Abad G., Lopez J., Rodriguez M. A., Marroyo L., Iwanski G., Doubly Fed Induction Machine modelling and control for wind energy generation, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2011
• [5] Depenbrock M., Direct Self Control (DSC) of inverter-fed induction machine, IEEE Trans. on Power Electronics, 3 (1988), n.4, 420–429
• [6] Noguchi T., Yamamoto M., Kondo S., and Takahashi I. Enlarging switching frequency in direct torque-controlled inverter by means of dithering, IEEE Trans. Ind. Appl. 35 (1999), n.6, 1358–1366
• [7] Datta R., Ranganathan V.T., Direct power control of gridconnected wound rotor induction machine without rotor position sensors, IEEE Transactions on Power Electronics, 16 (2001), n.3
• [8] Xu L., Cartwright P., Direct Active and Reactive Power Control of DFIG for Wind Energy Generation, IEEE Transaction on energy conversion, 21 (2006), n.3
• [9] Abad G., Rodriguez M.A., Iwanski G., Poza J., Direct Power Control of Doubly-Fed-Induction-Generator-Base Wind Turbines Under Unbalanced Grid Voltage, IEEE Trans. Power Electron., 25 (2010), n.2
• [10] Jelen M., Jarek G., Gierlotka K. Bezpośrednie sterowanie momentu z wymuszeniem dynamiki silnika klatkowego i maszyny dwustronnie zasilanej, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012),-n.4b, 98-103
• [11] Krzeminski Z.: Sensorless Multiscalar Control of Double Fed Machine for Wind Power Generators, Power Conversion Conference PCC'02, Osaka, Vol. 1, (2002), 334-339.
• [12] Pena R., Cerdenas R., Proboste J., Asher G., Clare J., Sensorless Control of Doubly-Fed Induction Generators Using a Rotor-Current-Based MRAS Observer, IEEE Trans. Ind. Electron., 55 (2008), n.1, 330–339
• [13] Marques G.D., Sousa D.M., Air-Gap-Power-Vector-Based Sensorless Method for DFIG Control Without Flux Estimator, IEEE Trans. Ind. Electron., 58 (2011), n.10, 4717–4726
• [14]Jarzyna W., Szcześniak P. Praca generatorów elektrowni wiatrowych podczas zapadów napięcia, SENE 2013.
• [15] Rouco L., Chan K., Oesterheld J., Keller S., Recent evolution of European grid code requirements and its impact on turbo generator design, IEEE Power and Energy Society General Meeting – PES’12, 22-26 July 2012, 1-9
• [16] Xu L., Yi Wang, Dynamic Modelling and Control of DFIG-Based Wind Turbines Under Unbalanced Network Conditions, IEEE Trans. on Power Systems, 22 (2007), n.1,
• [17] Liang J., Howard D.F.; Restrepo J.A., Harley R.G., Feedforward Transient Compensation Control for DFIG Wind Turbines During Both Balanced and Unbalanced Grid Disturbances, IEEE Trans. Ind. Appl., 49 (2013), n.3, 1452–1463
• [18] Hu J., He Y., Xu L., Williams B.W., Improved Control of DFIG Systems During Network Unbalance Using PI–R Current Regulators, IEEE Trans. Ind. Electron., 56 (2009), n.2, 439–451
• [19] Gopkhale K. P., Controller for a Wound Rotor Induction Machine, U.S. Patent 1999.
• [20] Akagi H., Watanabe W. H., Aredes M. Instantaneous power theory and applications to power conditioning, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2007.

Uwagi

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