계통전압 불평형시 이중여자 유도형 풍력발전 시스템의 동적 모델링 및 제어 기법
An improved control strategy for a DFIG in wind turbines under an unbalanced condition
- 주제(키워드) 이중여자유도형풍력발전기 , DFIG , 불평형전원 , 직류단전압맥동 , 토크맥동
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 이교범
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000011003
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Wind energy is one of the fastest growing renewable energy systems. The demand for the connection of large-scale wind parks to the power grid is still on the rise. Many large-scale wind parks employ the DFIG with variable speed wind turbines. The main advantage of DFIG wind turbine systems is in the four-quadrant active and reactive power control, and the small converter size. The unbalanced voltages on the grid side converter may produce a large voltage ripple in the dc link voltage, unequal to the non-sinusoidal output currents, unequal heating, and power losses. They may also shorten the lifetime of the dc capacitors in the grid-connected wind turbines with DFIG. A very small unbalanced voltage can create a large unbalanced current. These effects can cause an oscillation of the torque and power in the generator that can lead to speed pulsations, acoustic noise, increased losses and shorter insulation life. The instantaneous oscillation of the three phase active power produces the oscillation in the dc link voltage. The oscillation component has a frequency band which is twice of that of the grid frequency. Based on a symmetrical components analysis, the oscillating torques are the result of the interaction of the different sequence components of the balanced and unbalanced grid voltages and currents. This paper proposes a control method for the DFIG under unbalanced grid voltages. The main purpose is to reduce the torque oscillation and the dc link voltage for the control of both the RSC and the GSC.
more목차
제 1 장 서론 1
제 2 장 풍력터빈 발전 시스템 4
2.1 블레이드 모델링 4
2.2 일정속과 가변속 운전 4
제 3 장 이중여자 유도형 발전기의 시스템 제어 6
3.1 이중여자 유도형 발전 시스템의 모델링 6
3.2 이중여자 유도형 발전 시스템의 전력과 토크 7
3.3 회전자 측 컨버터 제어 8
3.3.1 전류제어 8
3.3.2 전력 제어 9
3.4 계통 측 컨버터 제어 10
3.4.1 직류단 전압 제어 10
3.4.2 계통 측 컨버터 무효전력 제어 12
3.5 계통 투입 알고리즘 13
제 4 장 계통 전압 불평형시 이중여자 유도형 발전기의 컨버터 제어 15
4.1 계통 전압 불평형시 회전자 측 컨버터 제어 15
4.1.1 계통 전압 불평형시 전력과 토크 15
4.1.2 정상분과 역상분 검출 15
4.1.3 토크 맥동 저감 제어 17
4.2 계통 전압 불평형시 계통 측 컨버터 제어 18
4.2.1 계통 전압 불평형시 직류단 전압 18
4.2.2 전력 이론 19
4.2.3 직류단 전압 맥동 저감 제어 20
제 5 장 시뮬레이션 22
제 6 장 실험결과 33
제 7 장 결론 38
참고문헌 39
