Математична модель асинхронного генератора з фазним ротором для дослідження режимів генерації з несиметрією електричних параметрів машини
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.46.2023.288179Ключові слова:
асинхронний генератор з фазним ротором, несиметрія електричних параметрів, генерація, активна та реактивна потужності, пряма, зворотня та нульова послідовностіАнотація
За результатами аналізу систем з використанням генераторів подвійного живлення виявлено різноманіття моделей, більшість з яких побудовані у α-β та d-q системах координат. Моделі та системи керування виконані з урахуванням несиметрії напруги електричної мережі. Синтезовано модель трифазного генератора подвійного живлення з можливістю введення несиметрії електричних параметрів статора та ротора. Проведено моделювання режимів із симетричними та несиметричними параметрами обмоток машини. Несиметрію реалізовано шляхом зміни індуктивності та опору однієї з фаз статора та/або ротора. В обох випадках отримано необхідний режим генерації як за частотою напруги, так і за її діючим значенням. У разі несиметричних параметрів обмоток відмічена несиметрія генерованої напруги та виникнення пульсацій електромагнітного моменту з частотою 100 Гц. Використовуючи підхід до аналізу електричної потужності, зумовленої напругою та струмом прямої, зворотної та нульової послідовностей, за результатами моделювання відмічено, що у разі несиметрії разом із виникненням складових потужності зворотної послідовності відбуваються зміни у складових потужності прямої послідовності. Зазначені складові потужності зростають із збільшенням несиметрії параметрів машини
Посилання
Eltamaly A.M., Al-Saud M.S., Abo-Khalil A.G. Dynamic Control of a DFIG Wind Power Generation System to Mitigate Unbalanced Grid Voltage. IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pp. 39091-39103. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2976195.
Song Y., Nian H. Modularized Control Strategy and Performance Analysis of DFIG System Under Unbalanced and Harmonic Grid Voltage. IEEE Transactions on Power Electronics. 2015. Vol. 30, № 9. Pp. 4831-4842. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2014.2366494.
A Sliding-Mode Direct Power Control Strategy for DFIG Under Both Balanced and Unbalanced Grid Conditions Using Extended Active Power / D. Sun, X. Wang, H. Nian, Z.Q. Zhu. IEEE Transactions on Power Electronics. 2018. Vol. 33, № 2. Pp. 1313-1322. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2017.2686980.
Cheng P., Nian H. Collaborative Control of DFIG System During Network Unbalance Using Reduced-Order Generalized Integrators. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2015. Vol. 30, № 2. Pp. 453-464. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2014.2363671.
Das S., Singh B. Enhanced Control of DFIG Based Wind Energy Conversion System Under Unbalanced Grid Voltages Using Mixed Generalized Integrator. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics. 2022. Vol. 3, № 2. Pp. 308-320. DOI: https://doi.org/10.1109/JESTIE.2022.3143821.
Nian H., Cheng P., Zhu Z.Q. Coordinated Direct Power Control of DFIG System Without Phase-Locked Loop Under Unbalanced Grid Voltage Conditions. IEEE Transactions on Power Electronics. 2016. Vol. 31, № 4. Pp. 2905-2918. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2015.2453127.
Flexible PCC Voltage Unbalance Compensation Strategy for Autonomous Operation of Parallel DFIGs / T. Wang, H. Nian, Z.Q. Zhu, H. Huang, X. Huang. IEEE Transactions on Industry Applications. 2017. Vol. 53, № 5. Pp. 4807-4820. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2017.2696491.
An Improved Angular Stator Flux Frequency Computation Method for Robust MPPT Operation of DFIG Under Unbalanced Grid Voltage / M.A.A. Rani, M. Chakkarapani, C. Nagamani, G.S. Ilango. IEEE Transactions on Industry Applications. 2023. Vol. 59, № 1. Pp. 1162-1174. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2022.3211912.
Sliding-Mode Control Algorithm for DFIG Synchronization to Unbalanced and Harmonically Distorted Grids / A. Susperregui, M.I. Martinez, G. Tapia-Otaegui, A. Etxeberria. IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2022. Vol. 13, № 3. Pp. 1566-1579. DOI: https://doi.org/10.1109/TSTE.2022.3166217.
An Effective Reference Generation Scheme for DFIG With Unbalanced Grid Voltage / M.A. Asha Rani, C. Nagamani, G. Saravana Ilango, A. Karthikeyan. IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2014. Vol. 5, № 3. Pp. 1010-1018. DOI: https://doi.org/10.1109/TSTE.2014.2322672.
Мазуренко Л.І., Романенко В.І. Математична модель асинхронного генератора з вентильним збудженням з використанням методу припасовування. Технічна електродинаміка. 2010. № 4. С. 19-24.
Model of the induction machine including saturation / J.M. Aller, D. Delgado, A. Bueno, J.C. Viola, J.A. Restrepo. 15th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE), Lille, France. 2013. Pp. 1-8. DOI: https://doi.org/10.1109/EPE.2013.6631883.
Bialobrzheskyi O.V., Vlasenko R.V. Interrelation of a clarke and fortescue transformation for the three-phase asymmetrical electrical network. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2016. № 5. Pp. 67-74.
Bialobrzheskyi O.V., Rod'Kin D. A positive, negative and zero sequences electric power, to improve upon the standard IEEE 1459-2010. COMPEL – The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering. 2023. Vol. 42(2). Pp. 402-424. DOI: https://doi.org/10.1108/COMPEL-03-2022-0109.
Bialobrzheskyi O., Nozhenko V., Todorov O. Influence of misalignment of connection of electrical machine shafts on the nature of electric power of the induction motor. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022. № 6. Pp. 90-96. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-6/090.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
