Megújuló Energia Szélenergiából-Rotoroldali Konverterek Szabályozása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Nagy István
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A microgrid rendszerek jelentősen változtatják meg az energiaipart és a piacot. A lehetőségeket leginkább a megújuló energiaforrások segítségével használják ki, mint például a napelemek, az üzemanyagcellák és a szélturbinák. A környezetvédelmi szempontokon kívül ez a fajta elosztott energiatermelés, mivel gyorsan fejlődik, számos problémát felvet, mint az energiatárolás, megosztás és maga a felhasználás, amik a fejlesztők számára igazi kihívásokat jelentenek. A szélturbinák üzembe helyezése alapvető a megújuló energia iparnak. Ezek a turbinák a hatékonyabb energiatermelés érdekében fel vannak szerelve aerodinamikai (a dolgozatban tárgyalt stall, pitch és yaw szabályzással) és elektromechanikai szabályzással, mint például a rotor- és a hálózatfelőli konverterek szabályozása. A dolgozatomban a rotor oldali szabályozást tárgyalom.

Az egyik leghatékonyabb megoldás a szélenergia felhasználására az úgynevezett kettős táplálású indukciós generátor használata. A hangsúlyt e gép tanulmányozására helyezem, amelyen belül elméleti alapokat is levezetem.

Változó-sebességű generátor mutatok be, amelynél a szél névleges sebessége felett és alatt is aktív és reaktív teljesítmény áramlik mind a sztátor, mind a rotor oldalon. Működését tanulmányozva két modellt készítettem, egyik a lineáris rendszert, míg a másik a nem-lineáris rendszert reprezentálja. A modelleket egyensúlyi állapotban számos különböző munkapontban hasonlítom össze, míg a dinamikai vizsgálatok során a működést több szempontból vizsgálom meg, mint például a terhelő nyomaték vagy a rotor feszültség megfelelő komponensének megváltoztatása. A két modell számára felépítettem a szabályzóköröket, hogy bemutassam az egymástól független aktív és reaktív teljesítményszabályzást. Lépcsősen változtatott referenciaértékek mellett ezek egy feltételezett nyomaték-szlip karakterisztikán egyik munkaponttól a másikba léphetnek, míg változatlan referenciaértékek mellett a terhelőnyomaték megváltozására egy új, a szabályzók által meghatározott karakterisztikán fognak működni. A két modellt a különböző szimulációk során összehasonlítom egymással. Az egyensúlyi állapotban végzett szimulációs méréseket és a dinamikus viselkedés leírását a felnyitott és a zárt kör esetében is alátámasztom számításokkal és szimulációs eredményekkel. A dolgozat végén bemutatom az impulzusszélesség moduláció alkalmazását a nemlineáris rendszert használva.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.