تحلیل حساسیت مسیر DFIG نسبت به پارامترهای کنترلی در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط اتصال DFIG به شبکه

روش‌های هوشمند در صنعت برق

مقاله 4، دوره 5، شماره 20، اسفند 1393، صفحه 37-54   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهدی فولادگر^{* 1}؛ اسمعیل رک رک²؛ بهادر فانی³؛ غضنفر شاهقلیان³

¹دانشگاه آزاد اسلامی،,واحد نجف‌آباد

²دانشکده فنی مهندسی- دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، لرستان، ایران

³مرکز تحقیقات ریز شبکه‌های هوشمند- واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

چکیده

این مقاله استفاده از تحلیل حساسیت مسیر در سیستم‌ها‌ی تولید پراکنده (DG) را بررسی می‌کند. نشان داده می‌شود که روش ذکر شده می‌تواند در تعیین اثر پارامترهای کنترلی توربین بادی متصل به ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG) در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط انتقال بر روی پایداری گذرای سیستم مفید باشد. برای مشخص نمودن مقدار حساسیت توربین بادی متصل به ژنراتور القایی تغذیه دوبل نسبت به 10 پارامتر کنترلی در برابر تغییر سرعت باد و تغییر امپدانس خط انتقال، متغیرهای حالت سیستم و لغزش DFIG مورد بررسی قرار می‏گیرند. با توجه به بررسی‏ها و شبیه‏سازی‏های انجام گرفته می‏توان به طور کلی به این نتیجه رسید که پارامترهای کنترلی تناسبی از پارامترهای کنترلی انتگرالی اهمیت بیشتری در رفتار DFIG دارند. همچنین پارامترهای کنترلی از نظر اهمیت تأثیرگذاری بر روی رفتار DFIG تقسیم‏بندی می‏شوند.

کلیدواژه‌ها

ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG)؛ توربین بادی (WT)؛ سیستم‏های تولید پراکنده (DG)؛ تحلیل‌ حساسیت مسیر (TSA)

مراجع

 [1] A.M. Azmy, I. Erlich, "Impact of distributed generation on the stability of electrical power system", Proceeding of the IEEE/PES, Vol. 2, pp 1056-1063, June 2005.

[2] A. Nagizadeh Ghoogdareh, A. Doroudi, M.P. Azim, “Investigation of reactive power control effects on flicker and harmonics emission of a DFIG wind turbine”, Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, Vol. 3, No. 12, pp. 47-54, Winter 2013  (in Persian).

[3] Gh. Shahgholian, E. Haghjoo, A. Seifi, I. Hassanzadeh, “The Improvement DSTATCOM to enhance the quality of power using fuzzy- neural controller”,  Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, Vol. 2, No. 6, pp. 3-16, Summer 2011 (in Persian).

[4] J.G. Slootweg, W.L. Kling, "Impacts of distributed generation on power system transient stability", Proceeding of the IEEE/PES, Vol. 2, pp 2150-2155, June 2004.

[5] S. Jenab, B. Fani, H. Ghasvari, “Transient performance improvement of wind turbines with doubly fed induction generators using fractional order control strategy”, Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, Vol. 4, No. 16, pp. 17-28, Winter 2014 (in Persian).

[6] M.K. Donnelly, J.E. Dagle, D.J. Trudnowski, G.J. Rogers, "Impact of the distributed utility on transmission system stability", IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 11, No. 2, pp 741-46, 1996.

[7] M. Tavoosi, B. Fani, E. Adib, “Stability analysis and control of DFIG based wind turbine using FBC strategy”,  Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, Vol. 4, No. 15, pp. 31-42, Autumn 2013 (in Persian).

[8] M.J. Laufenberg, M.A. Pai, "A new approach to dynamic security assessment using trajectory sensitivities", IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 13, No. 3, pp. 953-958, 1998.

[9] I.A. Hiskens, M.A. Pai, "Trajectory sensitivity analysis of hybrid systems", IEEE Trans. on Circuits and Systems - Part 1: Fundamental Theory and Applications, Vol. 47, No. 2, pp. 204-220, 2000.

[10] K.N. Shubhanga, A.M. Kulkarni, "Determination of effectiveness of transient stability controls using reduced number of trajectory sensitivity computations", IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 19, No. 1, pp. 473-482, 2004.

[11] D. Chatterjee, A Ghosh, "TCSC control design for transient stability improvement of a multi-machine power system using trajectory sensitivity", Electric Power Systems Research, Vol. 77, No. 5-6, pp. 470-483, April 2007.

[12] A. Ghosh, D. Chatterjee, P. Bhandiwad, M.A. Pai, "Trajectory sensitivity analysis of TCSC compensated power system", Proceeding of the IEEE/PES, Vol. 2, pp.1515 -1520, 2004

[13] T.B. Nguyen, "Dynamic security assessment of power systems using trajectory sensitivity approach", Ph.D. dissertation, University of Illinois, Urbana-Champaign, 2002.

[14] M.J. Laufenberg, "Dynamic sensitivity functions and the stability of power systems with FACTS controllers", Ph.D. dissertation, University of Illinois, Urbana-Champaign, 1997.

[15] M. Zamanifar, B. Fani, M.E.H. Golshan, H.R. Karshenas, "Dynamic modeling and optimal control of DFIG wind energy systems using DFT and NSGA-II", Electrical Power Systems Research, pp. 50–58, Vol. 108, 2014.

[16] F. Mei, B. Pal, "Modal analysis of grid-connected doubly fed induction generators", IEEE Trans. on Energy Conversion., Vol. 22, No. 3, pp. 728–736,Sep. 2007.

[17] T. Ackerman, “Wind Power in Power Systems”, New York: Wiley, 2005.

[18] M. rahimi, M. Parniani, "Transient performance improvement of wind turbines with doubly fed induction generators using nonlinear control strategy", IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 25, No. 2, pp. 514–525, Jun. 2010.

[19] D. Chatterjee, A. Ghosh, M.A. Pai, "Trajectory sensitivity analysis in Distributed generation systems", Proceeding of the IEEE/PEDES, pp. 1-6, New Delhi , Dec. 2006.