نام و نام خانوادگی:میثم عطایی
عنوان پایان نامه: طراحی کنترلکننده بر مبنای رویتگر مود لغزشی برای سیستم توربین بادی سرعت-متغیر مجهز به ژنراتور سنکرون آهنربای دایم متصل به شبکه الکتریکی
رشته تحصیلی: كارشناسي ارشد مهندسي برق-کنترل
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر مسعود عسکری
چکیده: در این تحقیق، روش کنترلی بدون استفاده از حسگر موقعیت/سرعت زاویهای روتور در سیستمهای توربین بادی متصل به ژنراتور سنکرون آهنربای دایم تحریک-مستقیم به منظور حصول بازده بهینه و کنترل سهم توان اکتیو و راکتیو خروجی سیستم طراحی شده است. مدل‌سازی دینامیکی اجزای مختلف سیستم توربین از قبیل پرهها، زنجیره انتقال و ماشین سنکرون آهنربای دایم انجام گرفته است و در ادامه، الگوریتم‌های کنترل برداری به مبدلهای طرف ژنراتور و طرف شبکه الکتریکی اِعمال شده است. به منظور حصول بازده بیشینه، از کنترلکننده آشکارسازی نقطه‌ی بیشینه توان بر مبنای تعیین نسبت سرعت رأس بهینه استفاده شده است. الگوریتم کنترل برداری جهت‌دهی میدان برای کنترل سرعت ژنراتور سنکرون مورد استفاده قرار گرفته است که سرعت مطلوب حلقه کنترل سرعت با توجه به تغییرات در سرعت باد مشخص میشود. به منظور تعیین سهم توان اکتیو و راکتیو تزریقی به شبکه الکتریکی، الگوریتم کنترل برداری جهت‌دهی ولتاژ در کنترل مبدل طرف شبکه مورد استفاده قرار میگیرد. برای کاهش پیچیدگی سخت‌افزاری و بهبود قابلیت اطمینان سیستم، یک الگوریتم کنترلی بدون استفاده از حسگر موقعیت/سرعت زاویهای روتور با توجه به رویتگر مود لغزشی مرتبه-بالا پیشنهاد شده است. مولفههای نیرومحرکه ضد الکتریکی در ماشین سنکرون به عنوان متغیرهای نامعلوم در معادلات دینامیکی سیستم در نظر گرفته شده است و مقادیر تخمینی این متغیرها با استفاده از یک رویتگر مود لغزشی بر مبنای الگوریتم فراپیچش به دست میآید. با حصول مولفههای نیرومحرکه ضد الکتریکی تخمینی، میتوان به مقدار تخمینی سرعت/موقعیت زاویهای روتور دست یافت. در روش مورد استفاده، نیازی به فیلتر پایین‌گذر و ماژول جبرانساز فاز نخواهد بود. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم‌های کنترلی مورد اِعمالی، شبیه‌سازی متعددی در محیط نرم‌افزار سیمولینک متلب در بازه وسیع تغییرات سرعت باد انجام شده است.
کلیدواژه: توربین بادی، ژنراتور سنکرون آهنربای دایم، مبدل طرف ژنراتور، مبدل طرف شبکه الکتریکی، کنترل بدون حسگر.
تاریخ دفاع: تابستان 1399