کنترل و بهبود پایداری سیستم ترکیبی بادی- باتری با ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم و تغذیه‌کنندۀ بار اکتیو

مقالۀ حاضر به کنترل و بهبود پایداری سیستم تولید توان بادی که بار اکتیو با ویژگی توان ثابت را تغذیه می‌کند، می‌پردازد. سیستم تحت مطالعه یک سیستم تولید ترکیبی باد-باتری با ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم است که با واسطۀ مبدل‌های الکترونیک قدرت یک بار اکتیو مستقل را تغذیه می‌کند. بار اکتیو به‌کارگرفته‌شده در این مقاله یک یکسوساز اکتیو بوده که رفتاری مانند یک بار توان ثابت دارد. از آنجا که بارهای توان ثابت به‌لحاظ سیگنال کوچک به‌مانند یک مقاومت منفی رفتار می‌کنند باعث کاهش حاشیۀ پایداری و حتی در توان‌های بالا باعث ناپایداری سیستم می‌شوند. در این مقاله به‌عنوان نوآوری یک کنترل مبتنی بر خطی‌سازی فیدبک ورودی-خروجی برای مبدل سمت بار ارائه می‌شود که منجر به پایداری کل سیستم در حضور بارهای اکتیو می‌شود. به‌عبارت دیگر با به‌کارگیری روش کنترل پیشنهادی، امپدانس خروجی مبدل سمت بار در فرکانس‌های پایین به‌سمت صفر میل کرده و این امر باعث بهبود حاشیۀ پایداری و پایداری سیستم در حضور بارهای اکتیو توان ثابت می‌شود. در پایان عملکرد سیستم تحت مطالعه در حضور بارهای اکتیو با و بدون به‌کارگیری روش کنترل پیشنهادی و با استفاده از شبیه‌سازی‌های زمانی آزموده می‌شود.

control and stability improvement of combined wind-battery system with a permanent magnet synchronous generator supplying active load

this paper deals with the control and stability enhancement of a wind-power generation system feeding active load with constant power characteristic. the under-study system is a combined wind-battery generation system with a permanent magnet synchronous generator (pmsg) supplying active load by using interfaced power electronics converters. the employed active load is indeed an active rectifier behaving like a constant power load (cpl). since cpls from the small-signal point of view behave like negative resistances, they result in stability margin reduction and even in system instability at higher load power penetration. in this paper, as the novelty, a control approach was presented which results in system stability at the presence of active loads. in other words, by using the proposed control method, the output impedance of the load-side converter at low frequencies converged to zero; this, in turn, resulted in the improvement of system stability margin under the presence of active loads. at the end, the performance of the study system with active loads was examined by time domain simulations and with/without the proposed control method.