Rüzgar türbini ile sürülen çift çıkışlı asenkron jeneratörün incelenmesi ve bulanık mantık kontrol yöntemiyle maksimum çıkış gücünün elde edilmesi

Bu çalışmada, değişken hız (senkronaltı ve senkronüstü şaft hızlarında), sabit frekans ve sabit gerilim altında çalışan rüzgar türbini ile sürülen Çift Çıkışlı Asenkron Jeneratörün (ÇÇAJ) kararlı durum karakteristikleri incelenmiştir. Rüzgar türbini ve Çift Çıkışlı Asenkron Jeneratörün matematiksel modelleri zaman ekseninde ayrı ayrı elde edilmiştir. Sabit olmayan rüzgar hızı ve sistem kısıtlamaları düşünülerek, jeneratörden maksimum toplam çıkış gücü elde etmek için bir bulanık mantık denetleyici tasarlanmıştır. Ayrıca, benzetim çalışması sonuçları ile labaratuvar ortamında hazırlanarak yapılan deneysel çalışma sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçları, bulanık mantık kontrol yöntemi kullanılarak rüzgar türbinine bağlı bir Çift Çıkışlı Asenkron Jeneratöründen maksimum çıkış gücü elde edilebileceğini göstermektedir.

Investigation of wind turbine driven double output induction generator and obtaining its maximum power using fuzzy logic control method

In this study, the steady state characteristic of a Double Output Induction Generator (DOIG) driven by wind turbine operating at variable speed (shaft speeds in the subsynchronous and supersynchronous regions), constant frequency and constant voltage is investigated. Mathematical model on time domain is obtained for wind turbine and double output induction generator separately. A fuzzy logic controller is designed to obtain maximum total output power from the generator considering the restrictions of the system and the speed of the wind which is not constant. Finally, the simulation results and experimental results carried out in the laboratory are compared. This study shows that using an appropriate control strategy, maximum output power can be obtained from the wind tribune connected to DOIG.

PDF

___

1. Üçtüğ Y., Eskandarzadeh I., İnce H., “Modeling and output power optimization of a wind turbine driven double output induction generator” IEE Proc.-Electr. Power Appl. Vol. 141, No. 2, March 1994
2. Natarajan, K., Sharaf. A.M., Sivakumar, S., and Naganathan, S., “Modeling and control design for Wind energy power conversion scheme using selfexcited induction generator’’, IEEE Trans., EC- 2, (3). pp. 506-512, 1987
3. Salameh, Z.M., and Kazda, L.F., ‘‘Analysis of the steady-state performance of the double output induction generator’’, IEEE Trans., EC-1, pp. 26- 32, 1986
4. Salameh, Zm., and Kazda, L.F., ‘‘Analysis of the double output induction generator using direct three-phase model: parts 1 and II’’, IEEE Trans., EC-2, (2). pp. 175-188, 1987
5. Brady, F.J.: ‘‘A mathematical model for the doubly-fed wound rotor generator’’, IEEE Trans., EC-1, (2). pp. 180-183, 1986
6. NAKRA, H.L., and DUBE, B., ‘‘Slip power recovery induction generators for large vertical axis Wind turbines’’. IEEE Trans., EC-3, (4), pp. 753-73, 1988
7. Çadirci I.,Ermiş M., “Double-Output Induction Generator Operating at Subsynchronous and Supersynchronous Speeds: Steady-State Performance Optimisation and Wind Energ Recovery”, IEE Proceedings-B, Vol.139:pp.429- 442, 1992
8. Heier S., Grid Integrtion of Wind Energy Conversion System 2nd ed, John Wiley and Sons Ltd. pp.106-116 54-65, 230-245, 1998
9. Mashaly H.M., Sharaf A.M.,El-Sttar A.A., Mansour M.M., “Implementation of Fuzzy Logic Controller for Wind Energy Induction Generator D.C. Link Scheme”, 3rd IEEE-CCA pp.978-982, 1994
10. Chen Z., Arnalte S.G., McCormick M., “A Fuzzy Logic Controlled Power Electronic System for Variable Speed Wind Energy Conversion System”, IEE Conference, pp.114-119, 2000
11. V. Galdi, A. Piccolo, P. Siano, “Designing an Adaptive Fuzzy Controller for Maximum Wind Energy Extraction” IEE Trans. on Energy conv., Vol. 23, No. 2, June 2008
12. Hilloowala M., Sharaf Adel M., ‘‘A Rule-Based Fuzzy Logic Controller for a PWM Inverter in a Stand Alone Wind Energy Conversion Scheme’’, IEEE Transactions on Industry Applications, vol 32: pp57-65, 1996.