Performance analysis of PMSG based wind energy conversion system using two stage matrix converter

• Autorzy: Priya R. A. , Dhanasekaran D. , Kishoreraja P. C.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.02.27

Warianty tytułu

PL

Analiza właściwości generatora synchronicznego z magnesowami trwałymi stosowanego w elektrowni wiatrowej i współpracującego z dwustopniowym przekształtnikiem macierzowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents a performance analysis on Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) driven standalone Wind Energy Conversion System (WECS) using Two-Stage Matrix Converter (TSMC). PMSG is identified for higher efficiency due to elimination of brushes, gear transmission loss and excitation losses which makes it a viable source for wind energy conversion. Typical AC – AC conversion topologies utilized for WECS use DC link capacitor which leads to bulk circuit topology. Two-Stage Matrix Converter (TSMC) which involves direct AC – AC conversion, employs Voltage Source Rectification (VSR) and Current Source Inversion (CSI) process with virtual DC link thereby eliminating bulk DC link capacitor. In this manuscript, the design and analysis of standalone PMSG driven WECS using TSMC is carried out in MATLAB/SIMULINK environment and the results obtained exhibit robust control with low Total Harmonic Distortion (THD) and power factor higher than 0.95 for the proposed system.

PL

W artykule analizowano właściwości generatora synchronicznego z magnesowami trwałymi PMSG stosowanego w elektrowni wiatrowej i współpracującego z z dwustopniowym przekształtnikiem macierzowym TSMC.rzekształtnik AC-AC wykrzystuje układ prostowniczy VSR I źródło prądowe CSI I wirtualne połączenie DC eliminujace konieczność stosowania kondensatora.

Słowa kluczowe

EN

permanent magnet synchronous generator; two stage matrix converter; wind energy conversion system

PL

generator synchroniczny z magnesem trwałym; przekształtnik macierzowy; elektrownia wiatrowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 2
• Strony: 112--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Priya R. A.

• Research Scholar, Saveetha University, Chennai, India

autor

Dhanasekaran D.

• Saveetha University, Chennai, India

autor

Kishoreraja P. C.

• Saveetha University, Chennai, India

Bibliografia

• [1] REN21. 2016, Renewables 2016 Global Status Report (2016), (Paris: REN21 Secretariat)
• [2] H. Polinder, F.F.A. Van Der Pijl, G.J. de Vilder, P.J. Tavner: Comparison of direct-drive and geared generator concepts for wind turbines, IEEE Trans. on Energy Conversion, 21(2006), 725–733
• [3] Hyong Sik Kim, Dylan Dah-Chuan Lu: Wind Energy Conversion System from Electrical Prespective – A Survey, Smart Grid and Renewable Energy, 1(2010), 119–131
• [4] N. Ramesh Babu, P. Arunmozhivarman: Wind Energy Conversion Systems – A Technical Review, Journal of Engineering Science and Technology, 8(2013), 493–507
• [5] Abu H. M. A. Rahim: An adaptive radial bias function neural network (RBFNN) control of energy storage system for output tracking of a permanent magnet wind generator, Maejo International Journal of Science and Technology, 8(2014), 58– 74
• [6] Ziogas. P.D, Khan. S.I, Rashid, M.H.: Analysis and Design of Forced Commutated Cycloconverter Structures with Improved Transfer Characteristics, IEEE Trans. on Industrial Electronics, 33(1986), 271–280
• [7] Ryszard Strzelecki, Henryk Dębicki, Natalia Strzelecka, Matrix Converters Applications in Electrical Power Systems. Perspective and problems, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 3(2006), 1–9
• [8] T. Friedli, J.W. Kolar: Milestones in Matrix Converter Research, IEEJ Journal of Ind. Applications, 1(2012), 2–14.
• [9] S.M. Barakati, M.Kazerani, X. Chen: A New Wind Turbine Generation System Based on Matrix Converter, IEEE Power Engineering Society General Meeting, (2005), 1–7
• [10] Gang Li, Kai Sun, Lipei Huang, A Novel Algorithm for Space Vector Modulated Two-Stage Matrix Converter, Int. Conf. on Electrical machines and Systems, (2008), 1316–1320, Wuhan
• [11] T. Friedli, M.L. Heldwein, F. Giezendanner, J.W. Kolar: A High Efficiency Indirect Matrix Converter Utilizing RB-IGBTs

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).