Turbinas eólicas: modelo, análise, e controle do gerador de indução com dupla alimentação
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Data de Publicação: | 2004 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8442 |
Resumo: | This thesis presents the main concepts and configurations used in wind turbine connected to the grid, as well as, an analysis, design and implementation of the control system for the Doubly Fed Induction Generator (DFIG). The DFIG has been selected since it is the concept frequently adopted by the wind turbine manufactures. In the thesis, it is presented a model of the DFIG in stator flux reference frame that is normally used in DFIG. The main reason for use the stator flux reference frame is that in this referential is possible to control the active and reactive power of the stator circuit independently. However, the main limitation related with the DFIG vector control is the poor damping oscillation of the stator flux. Aiming to study this problem, the impact of the bandwidth of the rotor currents control loop in the stator flux oscillation mode that appears near the voltage grid frequency, is investigated. It is demonstrated that when Rs approaches of the zero, these oscillations can not be controlled by the rotor converter. The proposed controller has an internal current control loop and an external power control loop. As the controllers are usually implemented in a digital signal processor (DSP), a redesign in discrete time to compute the control action with anti-windup is given. Finally, experimental results to validate the controllers design using a 2 kW DFIG and IGBT PWM converter, controlled by the DSP TMS320F241, are presented. |
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2017-05-262017-05-262004-12-21MARQUES, Jeferson. Wind turbine: modeling, analysis and control of doubly fed induction generador. 2004. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2004.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8442This thesis presents the main concepts and configurations used in wind turbine connected to the grid, as well as, an analysis, design and implementation of the control system for the Doubly Fed Induction Generator (DFIG). The DFIG has been selected since it is the concept frequently adopted by the wind turbine manufactures. In the thesis, it is presented a model of the DFIG in stator flux reference frame that is normally used in DFIG. The main reason for use the stator flux reference frame is that in this referential is possible to control the active and reactive power of the stator circuit independently. However, the main limitation related with the DFIG vector control is the poor damping oscillation of the stator flux. Aiming to study this problem, the impact of the bandwidth of the rotor currents control loop in the stator flux oscillation mode that appears near the voltage grid frequency, is investigated. It is demonstrated that when Rs approaches of the zero, these oscillations can not be controlled by the rotor converter. The proposed controller has an internal current control loop and an external power control loop. As the controllers are usually implemented in a digital signal processor (DSP), a redesign in discrete time to compute the control action with anti-windup is given. Finally, experimental results to validate the controllers design using a 2 kW DFIG and IGBT PWM converter, controlled by the DSP TMS320F241, are presented.O presente trabalho apresenta os principais conceitos e configurações utilizadas em turbinas eólicas conectadas a rede elétrica, bem como a analise, o projeto e a implementação do sistema de controle para o gerador de indução com dupla alimentação (GIDA), visto que, este é o conceito mais utilizado pela indústria de turbinas eólicas. Inicialmente, é apresentado o modelo do GIDA em eixos síncronos qd no referencial do fluxo estatórico, que é, normalmente, utilizado para o projeto dos controladores do GIDA, pois neste referencial é possível controlar independentemente a potência ativa e reativa da turbina eólica. Entretanto, um problema comum associado ao controlador vetorial do GIDA são as oscilações pouco amortecidas do fluxo estatórico. Com o intuito de estudar este problema, é apresentada uma análise do impacto da banda passante dos controladores de corrente, nos modos oscilações do fluxo estatórico, que surgem próximos à freqüência da rede elétrica. Essas oscilações aparecem na parte não controlada da GIDA, resultante do acoplamento direto do circuito estatórico com a rede elétrica. O controlador proposto baseia-se num laço interno de corrente e um laço externo de potências ativa e reativa. Como os controladores são implementados em DSP, também, são apresentados os projeto dos controladores em tempo discreto com limitação da ação integral. Finalmente, são apresentados resultados experimentais utilizando um GIDA de 2 kW e um inversor PWM, controlado através do DSP TMS320F241.application/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBREngenharia ElétricaEngenharia elétricaEnergia eólicaControladores elétricosTurbinas eólicasGeradores elétricosCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICATurbinas eólicas: modelo, análise, e controle do gerador de indução com dupla alimentaçãoWind turbine: modeling, analysis and control of doubly fed induction generadorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPinheiro, Humbertohttp://lattes.cnpq.br/5900576762082210Gründling, Hilton Abíliohttp://lattes.cnpq.br/6128096609162437Pinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226http://lattes.cnpq.br/0515727383790928Marques, Jeferson3004000000074005003005005008aab6aac-f16b-4f23-8761-b8462475f027d2898dc5-5bfb-4d5f-8188-a5f92e8e4aee02568593-1404-4e61-9057-a5cec305d6ecd18bd681-bab1-42a2-8e9f-0412560790a1info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALJEFERSON MARQUES.pdfapplication/pdf2491253http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8442/1/JEFERSON%20MARQUES.pdf12e611267b27931178e485c9d330d19cMD51TEXTJEFERSON MARQUES.pdf.txtJEFERSON MARQUES.pdf.txtExtracted texttext/plain214639http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8442/2/JEFERSON%20MARQUES.pdf.txt935f3490244b9cb0bce02cc984adaa5bMD52THUMBNAILJEFERSON MARQUES.pdf.jpgJEFERSON MARQUES.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5017http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8442/3/JEFERSON%20MARQUES.pdf.jpgde3c1c985726cdf9a96356e205b6da44MD531/84422022-06-30 08:07:21.472oai:repositorio.ufsm.br:1/8442Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-06-30T11:07:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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