Çift beslemeli asenkron generatörün PI ve adaptif kayan kip güç kontrolü
PI and adaptive sliding mode power control of double fed induction generator
- Tez No: 432264
- Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN DEMİRTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Değişken hızlı generatör çeşitlerinden biri olan çift beslemeli asenkron generatör (ÇBAG), zamanla azalan dönüştürücü maliyetleri, farklı rüzgâr hızlarında çalışabilme, birim güç faktörü kontrolü gibi avantajlarından dolayı rüzgâr türbinlerinde çokça tercih edilmektedir. Kullanılan generatörün performansı hem verimlilik, hem de istenen güç kalitesi açısından çok önemlidir. Dolayısıyla generatörün kontrolü türbin sistemlerinde büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada ÇBAG'nin PI ve Adaptif Kayan Kip Kontrol ile güç kontrolü yapılmıştır. Tezin giriş bölümünde, rüzgâr enerji dönüşüm sistemleri incelenmiştir. Rüzgârdan elde edilen aerodinamik enerjinin ifadeleri ve güç katsayısı hakkında bilgi verilmiştir. Rüzgâr türbini çeşitleri verilmiş, avantajları ve dezavantajları incelenmiştir. Türbinlerde kullanılan ÇBAG'nin özelliklerine vurgu yapılmıştır. Tezin gelişme bölümünde, ÇBAG'nin dinamik davranışı ele alınarak matematiksel modeli çıkartılmıştır. Bu modele göre eşdeğer devresi elde edilmiştir. Eşdeğer devreye göre generatörün d-q eksen takımındaki aktif-reaktif güç denklemleri, mekanik ve elektromanyetik tork denklemleri ve hız denklemleri çıkartılmıştır. Stator akı yönlendirmesi yöntemiyle generatörün dolaylı ve dolaysız kontrolü hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca istenen aktif ve reaktif güç değerleri için referans rotor akımları elde edilmiştir. Kontrol sistemlerinin temel kavramları ve çeşitlerinden bahsedilerek, orantı, integral ve türev kontrol (PID) ile kayan kip kontrol (KKK) yöntemleri hakkında bilgi verilmiştir. Tezin son bölümünde, yapılan çalışmalardan bahsedilmiştir. LabVIEW ortamında simülasyon düzeneği oluşturulmuştur. ÇBAG'nin kontrolünde, çatırtı problemini gidermek için adaptif kayan kip kontrolör (AKKK) tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. Karşılaştırmalar sonucu AKKK yönteminde çatırtıların giderildiği, rotor uç gerilimleri kontrol edilerek, çıkış gücündeki dalgalanmaların azaldığı görülmüştür. AKKK'nin PI kontrolöre göre daha iyi bir performans gösterdiği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Doubly fed induction generator (DFIG) which is variable speed generator type is much preferred in turbines because of its advantages such as reducing costs of converters, operating in different wind speed, controlling of unit power factor. The performance of the generator is very important in terms of both power quality and efficiency. Therefore, control of generator has a great importance in turbine systems. In this study, power of DFIG is controlled with PI and adaptive sliding mode control. In the introduction of the thesis, wind energy conversion systems are investigated. The information about equation of aerodynamic power obtained from wind and power coefficient are given. Types of wind turbines, advantages and disadvantages of them are examined. Features of DFIG using in turbines are highlighted. In the advances section of the thesis, mathematical models of the DFIG are extracted by considering dynamic behavior. According to this model, equivalent circuit is obtained. In the d-q reference frame, active-reactive power, torque and speed equations are examined by using this circuit. The information about direct and indirect control of the generator using stator flux orientation method is given. Moreover, for the desired active and reactive power values, reference rotor currents are obtained. By mentioning about basic concepts and types of control systems, information about proportional, integral and derivative control (PID) method and sliding mode control (SMC) method are given. In the last section of the thesis, studies are mentioned. Simulation is created in LabVIEW environment. To eliminate the chattering problem in controlling of the DFIG, designing and simulation of adaptive sliding mode control (ASMC) are done. Comparative studies show that ASMC method eliminates chattering problem, and fluctuations on the output power are decreased by controlling rotor terminal voltages. It is observed that ASMC has shown better performance according to PI controller.
Benzer Tezler
- Çift beslemeli asenkron generatör için etkin bir denetleyici tasarımı
Design of an efficient controller for double fed induction generator
SERTAÇ BAYHAN
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEVKİ DEMİRBAŞ
- Statcom içeren güneş-rüzgar hibrit mikroşebekenin modellenmesi ve optimizasyonu
Modeling and optimization of a solar-wind hybrid microgrid with statcom
HALE BAKIR
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Rüzgar türbinlerinde kullanılan çift beslemeli asenkron generatörlerin arıza sonrası yeniden bağlanabilme kapasitesinin akıllı kontrol yöntemleriyle geliştirilmesi
Developing the fault ride through capacity of doubly fed induction generators used in wind turbines with intelligent control methods
EREN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK
- Control of doubly fed induction generator with PWM inverter
PWM invertör ile çıft beslemeli asenkron jeneratörünün kontrolü
KANADID ABDI ISMAN KANADID ABDI ISMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH KORKMAZ
- Çift beslemeli asenkron generatör tabanlı değişken hızlı rüzgâr türbinlerinin kontrolü
Control of doubly fed induction generator based vari̇able speed wi̇nd turbi̇nes
MAHMUT ÇAĞRI CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU