كنترل مستقيم توان مبتني بر مد لغزشي انتگرالي ژنراتور القايي دو سو تغذيه بدون جاروبك

Integral Sliding Mode Based Direct Power Control of Brushless Doubly Fed Induction Generator

اين مقاله يك استراتژي كنترل مستقيم توان مبتني بر مد لغزشي انتگرالي (ISM-DPC) براي ژنراتورهاي القايي دو سو تغذيه بدون جاروبك پيشنهاد مي‌كند. دو استراتژي كنترل به طور گسترده براي اين نوع ژنراتورها موجود است: كنترل مستقيم توان مبتني بر هيسترزيس و كنترل برداري. كنترل مستقيم توان از ريپل زياد توان و اعوجاج جريان ناشي از فركانس سوئيچينگ متغير رنج مي برد. علاوه بر اين، تنظيم ضرايب كنترلر PI به شدت به پارامترهاي ماشين و شرايط عملكردي وابسته است و نياز به يك حلقه قفل فاز (PLL) براي تراز مرجع مختصات دارد كه به عنوان محدوديت‌هاي اين روش ها در نظر گرفته مي شود. استراتژي مد لغزشي انتگرالي پيشنهادي مستقيماً توان اكتيو و راكتيو را كنترل مي‌كند در حالي كه پاسخ ديناميكي سريع و خطاي حالت پايدار صفر را ارائه دهد. اين روش در مرجع مختصات سيم پيچ كنترل براي جلوگيري از كاربرد PLL ايجاد شده است. براي اعتبارسنجي اثربخشي روش پيشنهادي ISM-DPC بر روي يك ژنراتور القايي دو سو تغذيه بدون جاروبك در مقياس بزرگ (BDFIG) شبيه‌سازي و با روش‌هاي كنترل برداري و كنترل مستقيم توان مقايسه شده است.

This paper proposes an integral sliding mode direct power control (ISM-DPC) strategy for brushless doubly fed induction generators. Two widely applied control strategies are available for this type of generators: hysteresis-based direct power control and vector control. Direct power control suffers from high power ripples and current distortions produced by variable switching frequency. Moreover, the tuning issues of PI controller, which are highly reliant on machine parameters and operating conditions, and necessity of a phase-locked-loop for frame alignment are accounted as limitation of these methods. The proposed integral sliding mode strategy directly controls active and reactive power to provide fast dynamic response and zero steady-state error. This method is developed in the control winding reference frame to avoid the application of PLL. A large-scale brushless doubly fed induction generator (BDFIG) is simulated to validate the effectiveness and robustness of the proposed ISM-DPC method.