Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wind energy conversion system
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In this paper, we will develop an adaptive control algorithm applied to the wind energy conversion system (WECS) based on a double-fed induction machine (DFIM) driven by a turbine with variable blade pitch, and controlled through the rotor variables by two bidirectional converters. The main function of these converters in the considered system is the connection of the wind generator to the power grid in two different ways: one on the grid side converter which will allow continuous bus control and improve the power factor on the grid side; the other, on the converter on the rotor side, which will allow the control and optimization of the energy flow generated by the stator during the periods of operation of this system. In the first part we presented the individual modeling of the wind turbine chain, then we presented and developed the controls necessary to control the active and reactive powers produced by this system in order to ensure optimum performance and production quality.
PL
W niniejszym artykule opracujemy algorytm sterowania adaptacyjnego zastosowany w systemie konwersji energii wiatru (SKEW) oparty na dwustronnie zasilanej maszynie indukcyjnej (DZMI) napędzanej turbiną o zmiennym skoku łopatek i sterowanej poprzez zmienne wirnika dwoma dwukierunkowymi konwertery. Główną funkcją tych przekształtników w rozpatrywanym systemie jest podłączenie generatora wiatrowego do sieci elektroenergetycznej na dwa różne sposoby: jeden po stronie przekształtnika sieciowego, który umożliwi ciągłą kontrolę magistrali i poprawi współczynnik mocy po stronie sieci; drugi, na przekształtniku po stronie wirnika, co pozwoli na sterowanie i optymalizację przepływu energii generowanej przez stojan w okresach pracy tego układu. W pierwszej części przedstawiliśmy indywidualne modelowanie łańcucha turbiny wiatrowej, następnie przedstawiliśmy i opracowaliśmy sterowanie niezbędne do sterowania mocą czynną i bierną wytwarzaną przez ten system w celu zapewnienia optymalnej wydajności i jakości produkcji.
2
Content available remote An adaptive FLC-GAFOPI controller for WRSG based wind turbine
EN
This paper deals with design of an adaptive fuzzy logic control-genetic algorithm fractional order-proportional and integral (AFLC-GAFOPI) for a wound rotor synchronous generator (WRSG), based on a variable speed wind energy conversion system (WECS), for improving its power output quality . The AFLC-GAFOPI represents a hybridization of two GAFOPI and AFLC controllers respectively. The first one is designed to upgrade the performance of the system . The second one is chosen to overcome the nonlinearity of the system. To demonstrate the efficiency of the AFLC-GAFOPI controller, a comparison with the GAFOPI controller was performed for different wind regimes. The outcomes clearly demonstrate that the designed controller outperforms the compared controller in terms of response, robustness and overshoot.
PL
W artykule zajęto się projektowaniem adaptacyjnego algorytmu sterowania rozmytego, opartego na systemie konwersji energii wiatru o zmiennej prędkości (WECS). jego jakość wyjściowa mocy. AFLC-GAFOPI reprezentuje hybrydyzację odpowiednio dwóch sterowników GAFOPI i AFLC. Pierwsza ma na celu podniesienie wydajności systemu. Drugi wybierany jest w celu przezwyciężenia nieliniowości systemu. Aby zademonstrować wydajność sterownika AFLC-GAFOPI, przeprowadzono porównanie ze sterownikiem GAFOPI dla różnych warunków wiatrowych. Wyniki jasno pokazują, że zaprojektowany sterownik przewyższa porównywany sterownik pod względem odpowiedzi, niezawodności i przeregulowania.
EN
This paper proposes a system design and control technique for a newly developed brushless and permanent magnetless synchronous generator-based variable-speed wind energy generation system, transferring power to a constant voltage dc grid via a three-level Vienna rectifier (VR). The recently established generator named Brushless Induction excited Synchronous Generator (BINSYG) is a wound field synchronous generator (WFSG), whose excitation is developed by controlling an Induction Machine fitted to the same machine structure and sharing the same magnetic core. A new controller is proposed that ensures the stable operation of BINSYG for a wide variation of shaft speeds. VR achieves sinusoidal input current and can control the power factor at its input, which is particularly suitable for wind energy applications. The top and bottom capacitor voltages of the VR are balanced using redundant switching combinations. The system with its proposed control algorithm is modelled in MATLAB/Simulink for a 5 kW rated BINSYG feeding power to a 750 V dc grid. The steady-state and dynamic state simulation results are presented and the controller performance is verified for a wide range of wind speeds. Further, real-time results using the OPAL-RT testbed are presented for the same system to verify the effectiveness of the overall control strategy.
EN
A model of Small Wind Turbines (SWT) based on the general functional equations under Matlab/Simulink and validate by the modeling of a real generator for residential usage is presented. The considered SWT is based on a variable rotational speed system coupled to a PMSG The method presents a huge original interest thanks to its simplicity by considering at first the response to the wind velocity in agreement to the SWT datasheet, without the necessity of a MPPT technique. Simulations are carried out with discussions showing the effectiveness of the approach.
PL
Zaprezentowano model małej turbiny wiatrowej bazujący na równaniach funkcji. Model obliczono w Matlab/Simulink i zweryfikowano w postaci wykonanej turbiny do celów domowych.. Dzięki swej prostocie model potrafi odwzorowa różne warunki pracy, przede wszystkim zmienną prędkość wiatru.
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.
EN
Two techniques for the control of a grid side converter in a wind energy conversion system. The system is composed of a fixed pitch angle wind turbine followed by a permanent magnet synchronous generator and power electronic converters AC-DC-AC. The main interest is in how to control the inverter in order to ensure the stability of the DC link voltage. Two control methods based on the fuzzy approach are applied and compared. First, a direct Mamdani fuzzy logic controller is presented. Then, a T–S fuzzy controller is elaborated based on a T–S fuzzy model. The Lyapunov theorem and H-infinity performance are exploited for stability analysis. Besides, the feedback controller gains are determined using linear matrix inequality tools. Simulation results are derived in order to prove the robustness of the proposed control algorithms and to compare their performances.
EN
Wind energy has achieved prominence in renewable energy production. There- fore, it is necessary to develop a diagnosis system and fault-tolerant control to protect the system and to prevent unscheduled shutdowns. The presented study aims to provide an experimental analysis of a speed sensor fault by hybrid active fault-tolerant control (AFTC) for a wind energy conversion system (WECS) based on a permanent magnet synchronous generator (PMSG). The hybrid AFTC switches between a traditional controller based on proportional integral (PI) controllers under normal conditions and a robust backstepping controller system without a speed sensor to avoid any deterioration caused by the sensor fault. A sliding mode observer is used to estimate the PMSG rotor position. The proposed controller architecture can be designed for performance and robustness separately. Finally, the proposed methodwas successfully tested in an experimental set up using a dSPACE 1104 platform. In this experimental system, the wind turbine with a generator connection via a mechanical gear is emulated by a PMSM engine with controled speed through a voltage inverter. The obtained experimental results show clearly that the proposed method is able to guarantee service production continuity for the WECS in adequate transition.
PL
W artykule przedstawiono przekształtnikowe układy elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym o magnesach trwałych (Permanent Magnet Synchronous Generator – PMSG). Opisano modele matematyczne turbiny wiatrowej i generatora PMSG. Przedstawiono klasyfikację układów przekształtnikowych stosowanych w elektrowniach wiatrowych. Przedstawiono algorytm działania śledzenia mocy maksymalnej (Maximum Power Point Tracking – MPPT) oraz algorytm sterowania nachyleniem kąta łopat turbiny wiatrowej. W celu potwierdzenia prawidłowego działania algorytmów sterowania dla wybranego układu elektrowni wiatrowej przeprowadzono badania symulacyjne. Badania symulacyjne potwierdziły prawidłowość i dużą dokładność sterowania systemu elektrowni wiatrowej z generatorem PMSG.
EN
The paper presents the wind energy conversion systems with permanent magnet synchronous generator (PMSG). The mathematical models of wind turbine system, PMSG generator have been described. The wind energy converter systems have been described. The principle of the maximum power point tracking (MPPT) algorithm and pitch angle control have been considered. The performance of wind energy converter system has been studied by digital simulation. The simulation studies confirmed the good effectiveness and accuracy control of the wind energy conversion system with PMSG.
EN
This paper presents high performance improved direct power control (DPC) based on model reference adaptive control (MRAC) and neuro-fuzzy control (NFC) for grid connected doubly fed induction generator (DFIG), to overcome the drawbacks of conventional DPC which was based only on PID controllers, namely the speed/efficiency trade-off and divergence from peak power under fast variation of wind speed. A mathematical model of DFIG implemented in the d-q reference frame is achieved. Then, a direct power control algorithm for controlling rotor currents of DFIG is incorporated using PID controllers, and space-vector modulation (SVM) is used to determine a fixed switching frequency. The condition of the stator side power factor is controlled at unity level via MPPT strategy. The MRAC which is based on DPC is investigated instead of PID regulators. Also, the performances of NFC based on DPC are tested and compared to those achieved using MRAC controller. The results obtained in the Matlab/Simulink environment using robustness tests show that the NFC is efficient, has superior dynamic performance and is more robust during parameter variations.
10
Content available remote Control for Grid Connected Small Wind Turbine System
EN
This paper presents a control of a grid connected small wind turbine (SWT) system. The chosen SWT topology consists of a synchronous machine (SM) with excitation winding, a full power back to back converter and an output filter. The control system consists of the hill search type Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm and the Voltage Oriented Control (VOC). The two control algorithms are interacting over the DCvoltage controller. The proposed control requires small number of measurements that can be reduced to the electrical subsystem of SWT.
PL
W artykule przedstawiono sterowanie małą turbiną wiatrową podłączoną do sieci. System składa się z silnika synchronicznego oraz przekształtnika i filtru wyjściowego. Do sterowania wykorzystano algorytm MPPT i układ VOC.
EN
This paper presents energy-based control system of the stand-alone wind turbine. The procedure of the control system synthesis is performed at first separately for a mechanical part considered as two-mass and an electromagnetic part – PMSG with active rectifier. Then the obtained regulators are composed together. In order to create a sensorless control system the energy-shaping control is combined with the wellknown Morimoto’s maximum power point tracking (MPPT) control. This system operates in optimal response mode that provides the improvement of energy extraction compared to Morimoto on 0.7-16% at different winds.
PL
Artykuł przedstawia syntezę systemu sterowania autonomicznej turbiny wiatrowej w oparciu o podejście energii. Procedurę syntezy przeprowadzono oddzielnie dla części mechanicznej, która jest traktowana jako układ dwumasowy, i elektromagnetycznej – PMSG z prostownikiem aktywnym. Następnie otrzymane sterowniki składają się razem. W celu stworzenia bezczujnikowego systemu sterowania, sterowanie kształtowane energetycznie połączono z klasyczną kontrolą MPPT według Morimoto. Powstały system pracuje z optymalną wydajnością, co zwiększa odbieraną energiję w porównaniu do Morimoto na 0,7-16% przy różnych wiatrach.
EN
Wind energy conversion system (WECS) is a complex nonlinear system, when the wind speed is above the rated value. For a smooth integration of wind generators into the utility grids, two subsystems are built for the WESC based on two-time-scale. NNPID compensator is designed to compensate slow dynamics blade pitch angle, in order to reduce fluctuations of the power output. Compensator for the slow dynamics blade pitch angle is designed based on dynamic feedforward neural network (DFNN), its approximation capabilities are verified by the SCADA (supervisory control and data acquisition) wind farm data collected. Control performances of the DFNN with different structure are compared and analysed, results show that the method can effectively reduce the interference caused by disturbed parameters of the WECS. Safety of the system is improved, and a better idea is provided for application of the DFNN in wind power systems field.
PL
System konwersji energii wiatrowej jest szczególnie złożony gdy prędkość wiatru przekracza założone wartości. Zaproponowano dynamiczny układ sterowania z siecią neuronową DFNN. Osiągnięto lepsze bezpieczeństwo pracy systemu i zmniejszenie zakłóceń.
PL
Elektrownie wiatrowe pracujące na sieć i wyposażone w przekształtniki dwukierunkowe AC-DC-AC, dzięki zastosowaniu generatorów indukcyjnych klatkowych mogą zapewniać efektywne generowanie energii w szerokim zakresie zmian wiatru. W artykule przedstawiono analizę lotnego startu elektrowni wiatrowej z generatorem klatkowym i cyfrowym układem sterowania. Przedstawiono wyniki symulacji lotnego startu generatora klatkowego w układzie ze sterowaniem skalarnym i czujnikiem prędkości o niskiej rozdzielczości, wykorzystywanym w elektrowni do kontroli przekładni, oraz stan przejściowy po załączeniu bezczujnikowego układu regulacji ze sterowaniem multiskalarnym.
EN
Wind energy conversion systems (WECS) with cage induction generators and full-scale AC-DC-AC converters connected to grid have many advantages, i.e. wide wind speed range of operation. The induction generator control needs a particular starting procedure. On-the-fly start of induction generator is discussed in present paper. Simulations of the scalar control with low resolution speed sensor during start-up are presented. Sensorless multiscalar control of induction generator is proposed and verified by simulations.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.