تحليل و ميرا نمودن نوسانات ناشي از مد SSR در مزارع بادي داراي DFIG با كنترل ولتاژ استاتور در شرايط حفظ MPPT

Analysis and Damp of Oscillations Caused by SSR Mode in DFIG Based Wind Farm by Controlling of Stator Voltage in Conditions of Maintaining MPPT

پديده تشديد زير سنكرون (SSR) حالتي است كه نيروگاه بادي در يك يا چند فركانس زير سنكرون با شبكه الكتريكي انرژي مبادله مي‌كند. در صورت عدم جلوگيري، اين پديده موجب خساراتي به سيستم مي‌شود. پديده SSR ناشي از دو اثر مولد القايي و اثر تداخل پيچشي است. SSRدر مزارع بادي با DFIG به دليل اثر مولد القايي روي مي‌دهد. در اين تحقيق با كنترل ولتاژ استاتور، به تضعيف و يا پيشگيري از SSR با در نظر گرفتن حفظ شرايط MPPT پرداخته‌شده است. به‌طوري‌كه با كنترل مستقيم ولتاژ استاتور، به‌صورت غيرمستقيم جريان خط سيستم كنترل‌شده و از اثر مولد القايي جلوگيري به‌عمل‌آمده است. براي اين منظور از يك كنترلر اضافي به نام كنترلر ميرا كننده SSR استفاده‌شده است. اين كنترلر به مبدل GSC ژنراتور دو سو تغذيه اعمال‌شده است. به دليل اين‌كه SSR به‌سرعت و فركانس روتور ژنراتور وابسته است، سرعت روتور به‌عنوان سيگنال ورودي به اين كنترلر انتخاب گرديده است. به‌منظور شبيه‌سازي، نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK به كار گرفته‌شده و براي تصديق روش، مزرعه بادي با DFIG در نظر گرفته‌شده است كه با خط انتقال جبران‌شده سري خازني به شين بي‌نهايت متصل است.

The subsynchronous resonance (SSR) phenomenon is a condition that the wind farm exchanges energy with the electrical network at one or more of the subsynchronous frequencies. If it is not prevented, this phenomenon causes damages to the system. The SSR phenomenon occurs in two following conditions: Induction generator effect and Torsional interaction effect. The SSR occurs in the DFIG based wind farms due to the induction generator effect. In this research, by controlling the stator voltage, the SSR is mitigated or prevented with considering the maintenance of MPPT condition. So that, with direct control of the stator voltage, line current of the system is controlled indirectly and prevented from the induction generator effect. For this purpose, an additional controller called SSR damping controller is used. This controller is applied to GSC converter of the DFIG. Because the SSR depends on the speed and frequency of the generator rotor, the rotor speed is selected as the input signal of this controller. In order to simulate, the MATLAB/SIMULINK software has been used. To verify the proposed method, a DFIG based wind farm connected to an infinite bus by a series capacitor compensated transmission line, is considered.