Analiza przekształtnikowego sterowania generatorem synchronicznym o magnesach trwałych w autonomicznym systemie elektrowni wiatrowej

• Autorzy: Gajewski P. , Pieńkowski K.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the converter control system with permanent magnet synchronous generator in the autonomous wind turbine system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przekształtnikowy układ autonomicznej elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi (PMSG). Opisano modele matematyczne turbiny wiatrowej oraz generatora synchronicznego PMSG. Rozpatrywany jest układ autonomiczny elektrowni z zastosowaniem przekształtnika AC/DC przyłączonego do uzwojenia twornika generatora i zasilającego odbiorniki prądu stałego. Do sterowania przekształtnikiem AC/DC zastosowano algorytm sterowania ślizgowego i układ sterowania z regulatorami ślizgowymi. Przeprowadzono badania symulacyjne przekształtnikowego układu elektrowni wiatrowej potwierdziły prawidłowość pracy układu, dużą dokładność działania układu sterowania i dużą odporność na zmiany parametrów układu.

EN

The article presents converter system of wind turbine with permanent magnet synchronous generator (PMSG). The mathematical model of wind power system with nonlinear characteristic and the PMSG generator have been described. The control algorithms of AC/DC converter with sliding mode control have been used. The simulation results showed the effectiveness and robust of the proposed methods of sliding mode control.

Słowa kluczowe

PL

elektrownia wiatrowa autonomiczna; generator PMSG; sterowanie ślizgowe; analiza; badania symulacyjne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 70, nr 34
• Strony: 109--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gajewski P.

• Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Pieńkowski K.

• Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] BORKOWSKI D., WĘGIEL T., Small Hydropower Plant with Integrated Turbine-Generators Working at Variable Speed, IEEE Trans. on Energy Conversion, 2013, Vol. 28, No. 2, 452–459.
• [2] GAJEWSKI P., PIEŃKOWSKI K., Analiza elektrowni wiatrowej z generatorem PMSG, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 2014, Nr 3(103), 31–36.
• [3] GAJEWSKI P., PIEŃKOWSKI K., Modelowanie i analiza elektrowni wiatrowej z generatorem PMSG, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 69, Seria: Studia i Materiały, Nr 33, Wrocław 2013, 207–221.
• [4] GORYCA Z., MALINOWSKI M., PAKOSZ A., Wolnoobrotowa prądnica do elektrowni wiatrowej lub wodnej, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 2012, Nr 3(96), 171–174.
• [5] HAQUE M.E., MUTTAQI K.M., NEGNEVITSKY M., Control of a stand alone variable speed wind turbine with a permanent magnet synchronous generator, Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, 2008, 1–9.
• [6] HUANG K., XIAO L., HUANG S., ZHENG L., XU Q., Sliding mode SVM-DPC for grid-side converter of D-PMSG under asymmetrical faults, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2011, 1–6.
• [7] MAYOUF M., ABDESSEMED R., Comparative study of a small size wind generation system efficiency for battery charging, Serbian Journal of Electrical Engineering, 2013, Vol. 10, No. 2, 261–274.
• [8] MERZOUG M.S., BENALLA H., LOUZE L., Sliding mode control (SMC) of permanent magnet synchronous generators (PMSG), Energy Procedia, 2012, Vol. 18, 43–52.
• [9] NANTO H., JIANGBIAO H., DEMERDASH, N.A.O., Sliding mode observer based position selfsensing control of a direct-drive PMSG wind turbine system fed by NPC converters, 2013 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), 2013, 919–925.
• [10] TARCHAŁA G., ORŁOWSKA-KOWALSKA T., Ekwiwalentne sterowanie ślizgowe prędkością kątową silnika indukcyjnego, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 69, Seria: Studia i Materiały, Nr 33, Wrocław 2013, 88–96.
• [11] UTKIN V., GULDMER J., SHI J., Sliding mode control in electromechanical system, Taylor & Francis, 1999.
• [12] WU B., YOUNGQIANG L., NAVID Z., SAMIR K., Power Conversion and Control of Wind Energy, John Wiley & Sons, Inc., 2011.