دانلود شبیه سازی مقاله کنترل توان راکتیو ژنراتور بادی سنکرون مغناطیس دائم با مبدل ماتریسی

پروژه متلب کنترل توان راکتیو در ژنراتور بادی

یک مبدل ماتریسی، یک مبدل فرکانس ac/ac مستقیم است که نیاز به هیچگونه عنصر ذخیره انرژی ندارد. عدم وجود اجزای راکتیو حجیم در ساختار این مبدل تمام سیلیکانی، باعث کاهش اندازه و بهبود قابلیت اطمینان در مقایسه با مبدل های فرکانس ac/dc/ac چند سطحی متداول شده است. ساخت کلیدهای کم هزینه و توان بالا و یک سری پردازنده های سیگنال دیجیتال سرعت بالا و کیفیت بالا (DSP ها) تقریباً تعدادی از معایب مبدل ماتریسی، مانند مدولاسیون پیچیده، فرآیند کلیدزنی چهار مرحله ای کلیدهای دو جهتی و استفاده از تعداد زیادی کلید را حل کرده اند. بنابراین، مزیت های عالی آن، مانند ولتاژ خروجی و جریان ورودی سینوسی، ضریب توان ورودی کنترل پذیر، قابلیت اطمینان بالا و همچنین یک ساختار کوچک و بسته بندی شده، آنرا به یک گزینه مناسب برای مبدل های پشت به پشت تبدیل کرده است.

یکی از کاربردهای اخیر مبدل های ماتریسی، اتصال مولدهای باد سرعت متغیر به شبکه می باشد. مولدهای باد «سنکرون مغناطیس دائم» (PMS) سرعت متغیر، در کاربردهای توان پایین، مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از یک مبدل ماتریسی با یک PMSG چند قطبی، باعث بدست آمدن یک ساختار بدون چرخ دنده، فشرده و مطمئن با نیاز اندک به تعمیر و نگهداری می شود که برای ریزشبکه های توان پایین، کاربردهای خانگی و محلی، عالی است. مبدل فرکانس مولد باد باید مقادیر طرف مولد، مانند گشتاور و سرعت مولد را کنترل کند تا به حداکثر توان از توربین باد دست یابد و مقادیر طرف شبکه مانند توان و ولتاژ راکتیو طرف شبکه را فراهم کند تا پایداری سیستم و کیفیت توان (PQ) را بهبود بخشد. برخلاف مبدل های پشت به پشت متداول که در آنها یک خازن لینک dc عظیم، کنترل مولد و مبدل های طرف شبکه را تقریباً مستقل می سازد، یک مبدل ماتریسی، مقادیر مولد و طرف شبکه را به طور همزمان، کنترل می کند. بنابراین، توان راکتیو طرف شبکه در یک مبدل ماتریسی به بهره ولتاژ مبدل و توان اکتیو یا راکتیو طرف مولد محدود است.

یکی از ویژگی های لازم برای همه مولدها و مولدهای پراکنده (DG ها) که به یک شبکه یا ریزشبکه متصل می شوند، قابلیت کنترل توان راکتیو است. توان راکتیو مولد را می توان برای کنترل ولتاژ شبکه یا ریزشبکه یا جبرانسازی توان راکتیو بارهای محلی در حالت متصل به شبکه یا حالت جزیره ای بکار گرفت. در این مقاله، قابلیت توان راکتیو طرف شبکه و کنترل یک مولد بادی PMS با یک مبدل ماتریسی، بهینه سازی می شوند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده است.

در این مقاله، یک استراتژی کنترل جدید برای افزایش حداکثر توان راکتیو قابل حصول طرف شبکه در یک مولد باد PMS تغذیه شده بوسیله مبدل ماتریسی، پیشنهاد می شود. روش های مختلف برای کنترل توان راکتیو ورودی مبدل ماتریسی، در اینجا مورد بررسی قرار می گیرند. نشان داده می شود که در تعدادی از روش های مدولاسیون، جریان راکتیو طرف شبکه از قسمت راکتیو جریان طرف مولد، ساخته می شود. در فنون مدولاسیون دیگر، جریان راکتیو طرف شبکه از قسمت اکتیو جریان طرف مولد ساخته می شود. در روش پیشنهادی، که براساس یک روش مدولاسیون SVD تعمیم یافته است، جریان راکتیو طرف شبکه از هر دو قسمت اکتیو و راکتیو جریان طرف مولد ساخته می شود. در استراتژی های موجود، کاهش سرعت مولد و توان اکتیو و راکتیو خروجی، قابلیت توان راکتیو طرف شبکه را کاهش خواهد داد. یک ساختار کنترل جدید پیشنهاد شده است که از ظرفیت آزاد توان راکتیو مولد برای افزایش حداکثر توان راکتیو طرف شبکه قابل حصول، استفاده می کند. نتایج شبیه سازی مربوط به یک مطالعه موردی، افزایش توان راکتیو طرف شبکه در همه سرعت های باد در صورت بکارگیری روش پیشنهادی را نشان می دهند.