طراحی کنترل کننده ولتاژ و فرکانس در سیستم های انرژی بادی با ژنراتورهای مغناطیس دائم pm و بررسی دینامیکی

توان تولیدی یک توربین بادی وابسته به عوامل مختلف جوی مانند سرعت باد، رفتار دینامیکی توربین در برابر تغییرات سرعت باد و راندمان توربین دارد. امروزه به منظور استفاده اقتصادی از توربین های بادی حداکثر توان از یک توربین بادی می بایست مشخص و گرفته شود. طراحی کنترل کننده های لازم جهت بدست آوردن خروجی مناسب از توربین می تواند از طرق مختلف و با توجه به نوع ژنراتور مورد استفاده صورت پذیرد.کنترل کننده های مذکور می توانند بر روی خود ژنراتور، مبدل و یا به صورت مکانیکی بر روی توربین وصل شوند. در این پایان نامه به طراحی کنترل کننده ولتاژ و فرکانس در سیستم های تبدیل انرژی بادی با ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم پرداخته می شود و در ادامه حداکثر توان قابل استحصال از توربین بادی تخمین زده می شود. برای هدف ذکر شده، 2روش پیشنهادی که نسبت به یکدیگر دارای مزایا و معایبی هستند ارائه می شود. ابتدا به شبیه سازی یک ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم پرداخته می شود سپس این ژنراتور توسط یک مبدل ماتریسی به شبکه متصل می شود. مبدل های ماتریسی مستقیما توانac خروجی ژنراتور را به توان ac با کیفیت مناسب تبدیل می کنند. جهت بهبود کنترل سوئیچ های مبدل ماتریسی روشی ارائه خواهد شد تا ولتاژ و فرکانس مطلوب در خروجی ظاهر شود، سپس تاثیر سرعت باد برعملکرد ژنراتورpmsg و مبدل بررسی می شود. در ساختار دوم برای ایجاد تعقیب حداکثر توان در این توربین از یک لینک dc در شبیه¬سازی استفاده شده است و با استفاده از روش بدون سنسور، سرعت باد و توان بهینه قابل برداشت از لینک dc تخمین زده می شود. هر دو روش اتصال به شبکه برای ژنراتور مغناطیس دائم ارزیابی و بررسی شده است. نتایج دقت بالای تخمین ها و حد مناسب کیفیت توان در ولتاژ و خروجی تزریقی را نشان می دهند.