کنترل تطبیقی فرکانس شبکه بوسیله ژنراتورهای القایی تغذیه دوسویه با بهره گیری از روش داده محور

امروزه جهت مشارکت توربین های بادی در کنترل فرکانس شبکه معمولا شیوه های کنترلی دروپ و اینرسی برای توربین های بادی سرعت متغیر مورد استفاده قرار می گیرد. تنظیم بهره های حلقه های کنترلی دروپ و اینرسی بر عملکرد توربین های بادی بسیار تاثیرگذار است ولی به علت متغیر بودن سرعت باد و شرایط شبکه، تنظیم ضرایب کنترلی مذکور که در همه شرایط بهترین پاسخ را تولید نمایند امر محالی به نظر می رسد. در این مقاله یک روش جدید جهت تنظیم تطبیقی بهره حلقه های کنترلی دروپ و اینرسی ژنراتور القایی تغذیه دو سویه ارایه شده است همچنین به علت رهایی از مشکلات و ایرادات مدلسازی توربین بادی و شبکه از روش داده محور که فقط بر اساس ورودی و خروجی سیستم عمل می کند پیشنهاد شده است. جهت کنترل سریعتر و جلوگیری از افت شدید فرکانس استفاده از مشتق دوم خطا جهت تنظیم تطبیقی بهره حلقه های کنترلی دروپ و اینرسی مورد استفاده قرار گرفته شده است. در شیوه کنترلی پیشنهادی ابتدا با استفاده از روش های داده محور خروجی لحظه بعدی تخمین زده می شود و سپس با استفاده از ماتریس هیسین ضرایب حلقه های کنترلی فرکانس بصورت تطبیقی تنظیم می شوند. نتایج شبیه سازی برای یک مزرعه بادی ژنراتور القایی تغذیه دو سویه عملکرد مناسب روش تطبیقی مبتنی بر کنترل داده محور را در افزایش کمترین مقدار فرکانس شبکه و بهبود فرکانس شبکه در حالت دائمی و گذرا به هنگام وقوع خطا نشان می دهد.

Adaptive Frequency Control with Doubly-Fed Induction Generator Using Data-Driven Method

Today, in order to use wind turbines in controlling the frequency of a power network, droop and inertial control methods are used for variable speed wind turbine. Adjusting the gains on the droop and inertia control loops is very influential on the performance of wind turbines, but because of varying the wind speed and power system conditions, the adjustment of the control coefficients that produce the best response in all situations seems to be impossible. In this paper, a new method for adaptive adjusting of droop and inertia control loops gains in DFIG is presented. In order to eliminate the defects and problems of power system and wind turbine modeling, it is also proposed to use the datadriven method which only executes based on the input and output of the system. To control faster and in order to prevent the frequency drooping, applying the second derivative of the error is used to adaptive adjusting of droop and inertia control loop gains. In the proposed control method, using the KVector Nearest Neighborhood, the output of the next moment is estimated, and then, using the Hessian matrix, the coefficients of the frequency control loops are adjusted adaptively. Simulation results demonstrate the proper performance of a datadrivenbased adaptive approach to increase the frequency nadir (FN) and to decrease the frequency variations of the power system in a steady state and transient state.