Влияние провалов напряжения на асинхронную электрическую машину двойного питания в системе генерации ветроэнергетической установки

Ибрагим Ахмед Амер, Евгений Викторович Соломин

Аннотация


Возобновляемые источники энергии (такие, например, как энергия ветра) сводят к минимуму потребности в других видах энергоресурсов. Производство энергии ветра достигло значительного уровня во многих странах, например, в Китае, Голландии и Германии. Такой подход требует новых вызовов для распределенных электросетей. Возобновляемая энергия является одной из самых важных для человечества и обычно используется в промышленности благодаря покрытию пиков энергопотребления, не оказывая какого-либо воздействия на окружающую среду. Сегодня асинхронные машины двойного питания (DFIM) являются самыми распространенными на рынке производства электроэнергии за счет ветра. Данные изделия имеют экономически выгодные характеристики для работы в больших диапазонах переменной скорости вращения с независимым регулированием реактивной и активной мощности. Глухое замыкание на землю обычно используется для защиты преобразователя (RSC) со стороны ротора от переходных процессов во время падения напряжения. Целью представленной работы является анализ и исследование динамического состояния асинхронного двигателя двойного питания (DFIM), преобразователя встречно-параллельного включения и преобразователя со стороны ротора при симметричных провалах напряжения посредством системы защиты глухим заземлением с помощью программного комплекса MATLAB/Simulink. Кроме того, изучено влияние цепи глухого заземления (диода, переключателя и сопротивления) на повышение проходимости низкого напряжения (LVRT).


Ключевые слова


асинхронная электромашина двойного питания; низкое напряжение; переходный процесс; глухое заземление; симметричные провалы напряжения; ветроэнергетическая установка

Полный текст:

PDF

Литература


Mohsen R., Mostafa P. Grid-Fault Ride-Through Analysis and Control of Wind Turbines with Doubly Fed Induction Generators. Electric Power Systems Research, 2010, 80 (2), pp. 184–195. DOI: 10.1016/j.renene.2012.04.014

Wind Power in Power Systems. John Wiley & Sons, ISBN: 0-470-85508-8, 2005.

Mikel A., Modesto A., Aitor G. Neural Control for Voltage Dips Ride-Through of Oscillating Water Column-Based Wave Energy Converter Equipped with Doubly-Fed Induction Generator. Renewable Energy, 2012, 48,

pp. 16–26, DOI: 10.1016/j.renene.2012.04.014

Vinothkumar K., Selvan M.P. Novel Scheme for Enhancement of Fault Ride Through Capability of Dou-bly Fed Induction Generator Based Wind Farms. Energy Conversion and Management, 2011, 52 (7), pp. 2651–2658, DOI: 10.1016/j.enconman.2011.01.003

Niiranen J.Voltage Dip Ride Through of Doubly Fed Generator Equipped with Active Crowbar. Nordic Wind Power Conference, 2004, pp. 1501–1507.

Xu D., Wang W., Chen N. Dynamic Characteristic Analysis of Doubly-Fed Induction Generator Low

Voltage Ride-Through Based on Crowbar Protection. Proceedings of the CSEE, 2010, 30 (22), pp. 29–36.

DOI: 10.1016/j.egypro.2012.01.239

Lluís Trilla, Oriol Gomis-Bellmunt, Adrià Junyent-Ferre, Montserrat Mata, Javier Sanchez Navarro,

Antoni Sudria-Andreu. Modeling and Validation of DFIG 3MW Wind Turbine Using Field Test Data of Balanced and Unbalanced Voltage Sags. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2011, vol. 2, no. 4, pp. 509–519.

DOI: 10.1109/TSTE.2011.2155685

Wessels C., Fuchs F.W. LVRT of DFIG wind turbines – Crowbar vs. stator current feedback solution. EPE Wind Energy Chapter 2010, Symposium on, April 2010.

Lopez J., Sanchis P., Roboam X., Marroyo L. Dynamic Behavior of the Doubly Fed Induction Generator during Three-Phase Voltage Dip. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2007, vol. 22, no. 3, pp. 709–717. DOI: 10.1109/TEC.2006.878241

Comech M.P., Sallán J., Lombart A. Modelling Wind Farms for Grid Disturbance Studies. Renewable En-ergy, 2008, vol. 33, no. 9, pp. 2109–2121. DOI: 10.1016/j.renene.2007.12.007

Rahmann C., Haubrich H. J., Vargas L., Salles M.B.C. Investigation of DFIG with Fault Ride-Through Ca-pability in Weak Power Systems. IPST '09 – Kyoto, Japan, 2009, paper 248, section 7A.

Feltes C., Engelhardt S., Kretschmann J., Fortmann J., Erlich I. Dynamic Performance Evaluation of DFIG Based Wind Turbines Regarding New German Grid Code Requirements. IEEE PES '10 GM, 2010, pp. 1–7.

DOI: 10.1109/PES.2010.5589562

Gagnon R., Sybille G., Bernard S., Paré D., Casoria S., Larose C. Modeling and Real-Time Simulation of

a Doubly-Fed Induction Generator Driven by a Wind Turbine. IPST '05 – Montréal, Canada, 2005, paper 162, sec-tion 26D.

Erlich I., Wrede H., Feltes C. Dynamic Behavior of DFIG-Based Wind Turbines during Grid Faults.

PCC '07 – Nagoya, 2007, pp. 1195–1200. DOI: 10.1109/PCCON.2007.373117

Abu-Rub H., Malinowski M., Al-Haddad K. Power Electronics for Renewable Energy systems, Transporta-tion and Industrial Applications. IEEE Press and John Wiley & Sons Ltd, 2014. DOI: 10.1002/9781118755525




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power180405

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.