variante de convertoare electronice de putere pentru turbinele eoliene

8/20/2019 Variante de Convertoare Electronice de Putere Pentru Turbinele Eoliene

1/11

3.5. Variante de convertoare electronice de putere pentru turbinele eoliene

În prezent, în sistemele turbinelor eoliene, se folosesc două variante de convertoareelectronice de putere cu controlabilitate completă a tensiunii generate şi transmise reţelei.Aceste convertoare de putere sunt legate de variantele de turbine eoliene de tip C şi D.

A. Convertor de putere bidirecţionalAceastă topologie este de ultimă generaţie, mai ales în cazul turbinelor mari bazate pe

motoare de inducţie cu dublă alimentare. Două invertoare P ! "Pulse idt# !odulation$conectate spate în spate formează un convertor bidirecţional de putere. %opologia e prezentatăîn &ig. '.().

Pentru a obţine un control total al curentului din reţea, tensiunea legăturii DC trebuieridicată la un nivel mai mare dec*t amplitudinea tensiunii de linie a reţelei. &lu+ul puteriiconvertorului reţelei este controlat, pentru a menţine tensiunea legăturii DC constantă, învreme ce controlul părţii generatorului este conceput pentru a satisface cererea de magnetizareşi a vitezei de referinţă.

&ig. '.(). tructura unui convertor de putere bidirecţional.

-nii producători de turbine eoliene "cum ar fi iemens ind Po er$ au această

topologie pentru convertoarele de putere ale turbinelor eoliene cu generator în colivie.Convertorul bidirecţional de putere este convertorul electronic de frecvenţă trifazatăcel mai des folosit. Drept urmare, cunoştinţele disponibile în acest domeniu sunt bine puse la punct şi foarte vaste. În plus, mulţi producători e+ecută componente special destinate pentrufolosirea în cadrul acestui tip de convertor "de e+emplu, un ansamblu de tranzistoareconţin*nd şase tranzistori cuplaţi prin punţi şi diode anti paralele$. În consecinţă, preţul pieselor componente poate fi mic în comparaţie cu convertorii care au nevoie de componentedestinate unei protecţii de nişă. -n avanta/ te#nic al convertorului bidirecţional de putere estedecuplarea condensatorului între invertorul reţelei şi cel al generatorului. Pe l*ngă faptul căacest lucru presupune o bună protecţie, decuplarea oferă posibilitatea controlului separat alcelor două invertoare, permiţ*nd compensaţia de asimetrie at*t în partea unde se aflăgeneratorul, c*t şi în partea dinspre reţea, independent. 0ncluderea unei inductanţe de filtrareîn circuitul DC sporeşte numărul componentelor, dar are efectul pozitiv că reduce cererea de performaţă a filtrului armonic al reţelei şi oferă o oarecare protecţie convertorului împotrivacondiţiilor anormale din reţea.

%otuşi, în literatura de specialitate se atrage atenţia şi asupra unor dezavanta/e aleconvertorului bidirecţional de putere spate în spate. În mai multe lucrări pe temamecanismelor de reglare a vitezei, prezenţa condensatorului pe linia DC e menţionată printredezavanta/e, fiindcă e masiv şi greu, creşte costul, şi, poate cel mai important aspect e căreduce perioada de funcţionare a sistemului.

-n alt dezavanta/ important este că înregistrează pierderi la comutare. 1a fiecarecomutare, în ambele invertoare, de reţea şi al generatorului, între partea de sus şi partea de /osa braţului de legătură DC, se asociază o comutare dură şi una naturală. Cum convertorul bidirecţional de putere spate în spate conţine două invertoare, pierderile de comutare pot fi şi


2/11

mai pronunţate. 2iteza mare de comutare la reţea ar putea iarăşi necesita filtre 3!0suplimentare. Pentru a preveni solicitarea prea mare a izolaţiei generatorului şi pentru a evita probleme de suprasarcină ale curentului, gradientul tensiunii trebuie limitat prin introducereaunui filtru e+terior. Pentru a realiza viteza variabilă a turbinelor eoliene ec#ipate cu ungenerator sincron cu magnet permanent "4 !P$, va fi nevoie de folosirea unui c#opper DC5

DC, ca în &ig. '.((.

&ig. '.((. %urbină eoliană cu convertor bidirecţional de putere alimentat de un generator sincron cu magnet permanent "4 !P$.

B. Convertor de putere unidirecţional-n generator sincron cu rotorul în scurtcircuit necesită un redresor în punte cu diode,

în partea cu generatorul, după cum se vede în &ig. '.('.

&ig.'.('. %urbină cu viteză variabilă cu generator sincron şi convertor de putere "%ip D$

6edresorul cu diode este topologia cea mai folosită în aplicaţiile electronicii de putere.Pentru un sistem trifazic, acesta constă din 7 diode. Acest redresor poate fi folosit doar într5uncadran, e simplu şi nu poate fi controlat. Ar putea fi folosit în unele aplicaţii cu conectare DC.Controlul vitezei variabile a turbinei eoliene se face prin folosirea unui convertor electronic de putere suplimentar, care alimentează înfăşurarea de e+citaţie. Convertorul din partea reţelei vaoferi un control de decupla/ al puterii active şi reactive transmise reţelei, şi toatecaracteristicile suportului de reţea. Aceste turbine eoliene pot avea cutie de viteze sau pot fiacţionate direct. Aceeaşi topologie, cu un stadiu suplimentar de conversie DC5DC poate fiutilizată pentru generatoare sincrone cu magnet permanent.

C. Convertor electronic de putere multinivelÎn prezent, e+istă un interes cresc*nd pentru convertoarele electronice multinivel, mai

ales pentru aplicaţii cu turbinele eoliene cu putere medie sau mare.De la dezvoltarea convertorului pe trei nivele cu punct neutru, literatura de specialitate

a început să consemneze mai multe topologii alternative la convertorul multinivel. 0deea

generală din spatele te#nologiei convertorului electronic de putere multinivel este aceea de acreea o tensiune sinusoidală, din mai multe nivele de tensiuni, obţinute, de obicei, din sursele


3/11

de tensiuni cu condensatori. Diferitele topologii de convertori multipolari propuşi pot fialasificaţi în următoarele 8 categorii9

a$ configuraţii multinivel cu diode: b$ configuraţii multinivel cu comutatoare bidirecţionale interconectate:c$ configuraţii multinivel cu condensatori:

d$ configuraţii multinivel cu invertori trifazici multipli:e$ configuraţii multilevel cu invertori monofazaţi tip punte în cascadă.Aceste topologii sunt arătate în &ig. '.(;.

&ig. '.(;. %opologii multinivel9 a$ convertor pe trei nivele cu diode: b$ convertor pe trei nivelecu comutatoare bidirecţionale interconectate: c$ convertor pe trei nivele cu condensatori: d$

convertor cu trei nivele utiliz*nd trei convertoare pe două nivele: e$ un braţ al unui convertor în cascadă pe trei nivele.

0niţial, scopul principal al convertorului multilevel a fost de a asigura o capacitate maimare de tensiune a convertorilor. Pe măsură ce viteza componentelor creşte, şi proprietăţile deconducţie şi conductibilitate sporesc, efectele secundare ale aplicării convertorilor multilevelsunt tot mai avanta/oase. Conţinutul redus de armonici în tensiunea de intrare şi ieşire la fel ca perturbaţiile reduse sunt cunoscute. Pierderile în comutaţie ale convertorului multinivel esteun alt aspect adeseori subliniat în bibliografia de specialitate. Pentru aceeaşi performanţăarmonică, frecvenţa de comutare poate fi redusă la (8< din frecvenţa de comutare a unuiconvertor cu două nivele. C#iar dacă pierderile de conductivitate sunt mai mari în cazulconvertorului multinivel, eficienţa per total a convertorului multinivel cu diodă aclanşatoareeste mai mare dec*t cea a unui convertor asemănător pe două niveluri. Desigur, adevărulacestei afirmaţii depinde de raportul dintre pierderile de comutare şi pierderile deconductibilitate.

%otuşi, e+istă şi dezavanta/e despre care se scrie în lucrările de specialitate, iar cele maimulte semnalează că dezavanta/ul convertoarelor pe trei nivele cu legătură DC împărţită estedezec#ilibrul de tensiune dintre condensatorul de sus şi de /os al legăturii DC. %otuşi, pentruun convertor cu trei nivele această problemă nu e foarte gravă, fiind cauzată mai ales dediferenţele dintre capacitatea reală a fiecărui condensator, lipsa de acurateţe în implementareatimpului mort sau o sarcină neec#ilibrată. Printr5un control corect al modulaţieicomutatoarelor, problema dezec#ilibrului poate fi rezolvată. =ricum, indiferent dacă problemaec#ilibrului tensiunii este rezolvată prin ec#ipamente #ard are sau soft are, este necesarămăsurarea tensiunii în condensatori şi în legătura DC.

Convertorul multinivel cu diode "&ig. '.(; a$ şi convertorul multinivel cu condensatoare"&ig. '.(; c$ suferă o solicitare inegală a dispozitivelor semiconductoare. e pare că

comutatoarele de sus şi de /os din cadrul unui invertor pot fi defazate în comparaţie cu celedin mi/loc. Diferite dispozitive sunt necesare pentru o proiectare corectă al convertorului.


4/11

olicitarea inegală a curentului şi tensiunii pot constitui o problemă de proiectare pentruconvertorul electronic de putere multilevel cu comutatoare bidirecţionale interconectate, prezentat în &ig. '.(; b.

În &ig. '.(; se vede, pentru toate topologiile prezentate, că numărul semiconductorilor în sensul conducţiei este mai mare dec*t, de e+emplu, cel de la convertorul electronic de

putere cu două nivele. Astfel, pierderile prin conductivitate ale convertorului pot creşte. Pe dealtă parte, fiecare dintre semiconductori trebuie să bloc#eze doar /umătate din tensiunea delinie, iar pentru tensiuni mai mici, pierderile la comutare scad, ceea ce, într5o anumită măsură, poate /ustifica numărul mai mare de semiconductori pe sensul de conducţiei.

D. Convertoare electronice de putere modulare1a viteze mici ale v*ntului şi, deci, la un nivel mic al puterii produse, convertorul

electronic de putere utilizează foarte puţin dispozitivele semiconductoare, şi deci pierderile de putere sunt mici. Astfel, o variantă în care mai multe convertoare electronice de puterefuncţionează în paralel este folosită aşa cum este prezentat în &ig. '.(8.

Convertorul electronic de putere, în acest caz, poate fi una dintre structurile prezentatemai sus.

&ig. '.(8. Convertor electronic de putere cu n convertoare conectate în paralel.

Prin introducerea electronicii de putere, multe dintre sistemele de turbine eoliene a/ungla aceleaşi performanţe ca şi electrocentralele convenţionale. %urbinele eoliene modernerăspund cu repeziciune cererilor operatorilor de reţea. %otuşi, puterea reală produsă depindede viteza v*ntului. În unele cazuri, puterea reactivă poate fi realizată în lipsa producerii puteriiactive de către v*nt, de e+emplu, în cazul turbinelor eoliene bazate pe convertoare electronicede putere. Aceste turbine pot funcţiona c#iar şi atunci c*nd apare o eroare pe reţea şi unde estenecesar să se refacă din nou tensiunea reţelei, av*nd posibilitatea să reducă producţia deenergie c#iar dacă v*ntul suflă cu mai multă putere, comport*ndu5se astfel ca un tampon pentru sistemul energetic. În cele din urmă, unele sisteme pot funcţiona independent în cazulunei căderi de reţea.

3.6. Controlul electronic al turbinelor eoliene

= turbină eoliană modernă, cu viteză variabilă, are mai multe niveluri de control. În principal se folosesc două niveluri de control în turbina eoliană cu viteză şi înălţime variabilă, bazată pe un convertor electronic de putere "%ip D$ aşa cum se arată şi în &ig. '.(7.


5/11

&ig. '.(7. >ivele de control într5o turbină eoliană folosind convertor electronic de putere

>ivelul de control al turbinei eoliene include controlul puterii, sincronizarea cu reţeauaşi supraveg#erea, precum şi modulele de logică şi siguranţă. At*t pentru convertorul din partea generatorului c*t şi pentru cel din partea reţelei, sunt implementaţi algoritmi specificide control

3.6.1. Controlul puterii turbinei eoliene

Puterea v*ntului trebuie controlată cu a/utorul sistemului aerodinamic şi trebuie săreacţioneze pe baza unei comenzi date de un dispozitiv de control, cu scopul de a ma+imiza producerea energiei bazată pe puterea v*ntului disponibilă. Controlerul de putere ar trebui deasemenea să poată limita puterea de ieşire.

ub nivelul ma+im de producţie energetică, turbina eoliană îşi va modifica viteza proporţional cu viteza v*ntului şi va menţine ung#iul de înclinare stabil. -n controler alung#iului de înclinare limitează puterea atunci c*nd turbina a/unge la puterea dorită, dupăcum s5a descris în capitolul patru.

3.6.2. Controlul convertorului electronic de putereAcest control se referă at*t la convertorul electronic de putere al generatorului c*t şi la

convertorul electronic de putere care face interfaţarea cu reţeaua.tructura de comandă a convertotului generatorului depinde de generatorul folosit la oanumită turbină eoliană. De e+emplu, o turbină ec#ipată cu un generator de inducţie cu rotor în colivie, va fi controlată pe baza unor metode de control de orientare a c*mpului.

%otuşi, indiferent de tipul de generator şi de configuraţia convertorului electronic de putere, convertorul dinspre reţea este responsabil de calitatea energiei produse şi desolicitările reţelei. = configuraţie tipică a convertorului dinspre reţea în aplicaţiile turbinelor eoliene este dată în &ig. '.(?.

istemul constă dintr5un circuit cu legătură DC, un convertor al sursei de tensiune bazat pe tranzistori bipolari cu poartă izolată "04@%$, un filtru 1C, un transformator şi uncablu p*nă la punctul comun de cuplare "PCC$. &iltrul 1C are rolul de a diminua perturbaţiilecurentului de ieşire datorat comutării dispozitivelor electronice de putere.


6/11

&ig.'.(?. Diagrama convertorului de reţea conectat la aceasta printr5un transformator şi un cablu.

Pot fi folosite mai multe strategii de control pentru convertorul electronic de putere,cum ar fi controlul tensiunii cu regulatoare P0, controlul tensiunii staţionare cu regulator proporţional rezonant, control flu+ virtual sincron cu regulatori P0, controlul curentului,controlul direct al puterii cu vectori modulaţi în spaţiu "2! $, controlul direct al puterii cuflu+ virtual şi vectori modulaţi în spaţiu. Însă, puţine din aceste strategii de control suntfolosite în aplicaţiile industriale.

Controlul tensiunii sincrone cu regulatori P0 este foarte utilizat pe scară largă înaplicaţiile de reţea. Această strategie de control e bazată pe transformarea de coordonate întrecadranele staţionareαβ şi cadranele de referinţă sincronizatedq . 3a asigură un răspuns rapidşi mari performanţe energetice datorate buclelor interne de control. Descompunerea curenţilor AC în două a+e oferă decuplarea controlului pentru puterea activă şi reactivă.

= diagramă bloc a controlului tensiunii cu regulator P0 este prezentată în fig.'.( .

&ig. '.( . Diagrama bloc a controlului tensiunii într5un cadran de referinţă sincron

= buclă cu calare de fază "P11$, este folosită pentru transformarea de coordonate.c#ema de control cuprinde controlerul de tensiune şi controlerul de curent din a+ad , în

vreme ce puterea reactivă şi componentele reactive ale curentului sunt controlate în a+aq.Pentru a reuşi o monitorizare de mare acurateţe a curentului, algoritmul de control se

bazează pe inductanţa filtrului de ieşire. Astfel, ieşirea controlerilor de curent este compensată prin scăderea tensiunii în filtrul e+terior. Apoi, tensiunile de referinţă sunt transpuse cadruluistaţionar de referinţă şi aplicate într5un modulator vectorial spaţial "!2 $.

Ar trebui subliniat faptul că performanţele acestei strategii de control se bazează peacurateţea sistemului de buclă cu calare de fază "P11$ în estimarea argumentului tensiuniireţelei.


7/11

= altă strategie de control folosită de c*ţiva producătorii de turbine eoliene estecontrolului curentului prin adaptarea benzii de #isterezis care asigură o buclă de curent curăspuns rapid. Această strategie de control este de asemenea bazată pe cadranul de referinţăsincron: astfel, se foloseşte o buclă P11 pentru transformarea cadranului de referinţă alcurenţilor.

&ig. '.(B. Diagrama bloc a controlului curentului cu adaptarea benzii de #isterezis.

-n controler cu regulator P0 asigură controlul tensiunii legăturii DC în a+a d, în timpce energia reactivă e controlată în a+a . Controlul curentului este realizat de cătrecomparatorii # sterezis pentru fiecare fază, independent, după transformarea curenţilor dereferinţă dq. Ambii algoritmi de control presupun estimarea puterii reactive, bazată pemăsurarea tensiunilor şi a curenţilor. De asemenea, ambii algoritmi de control se preteazăcerinţelor in/ectării de curent armonic în PCC. %otuşi algoritmul controlului al tensiunii estemai sensibil la fluctuaţii de tensiune şi la asimetrii dec*t cel de control a curentului cuadaptarea benzii de #isterezis, datorită dublei transformări a a+elor. În &ig. '.'E, se prezintă osc#emă tipică de control pentru un convertor multilevel în punte.

&ig.'.'E. tructură de control în cadranul de referinţă pentru un convertor multinivel în punte în cascadă pe şapte nivele.

Într5o asemenea structură de control, de obicei, sunt controlate tensiunea medie a în partea DC şi puterea reactivă totală din PCC. Pentru a ec#ilibra tensiunile separate alelegăturii DC pe o fază, se foloseşte o buclă de tensiune suplimentară.


8/11

3.6.3. Sincronizarea cu reţeaua1a început, sincronizarea puterii transmise reţelei utilitare a fost o cerinţă esenţială

pentru interconectarea generatorilor de putere distribuită cu sistemul energetic. În cazulturbinelor eoliene, e nevoie de controlul puterii reactive la punctul comun de cuplare "PCC$.În consecinţă, controlul turbinei trebuie să încorporeze un algoritm capabil să detecteze

ung#iul de fază al tensiunii reţelei, pentru a5l sincroniza cu cel al puterii livrate. În plus,ung#iul de fază /oacă un rol important în control, fiind folosit pentru a transforma variabilelede reacţie într5un cadran de referinţă potrivit pentru implementarea structurii de control. Deaceea, detectarea ung#iului de fază are un rol important în controlarea convertorului dinsprereţea într5o turbină eoliană.

!ai multe lucrări vorbesc despre numeroşi algoritmi care pot detecta ung#iul de fazăal reţelei, e+emplu9 detectarea trecerii prin zero "zero5crossing$, folosirea funcţieiarctg saute#nica buclei de calare pe fază "P11$.

A. Metoda trecerii prin zero= metodă simplă de a obţine informaţii despre fază şi frecvenţă este de a detecta

punctul de trecere prin zero al tensiunii reţelei. Această metodă are două mari dezavanta/e,care vor fi descrise în cele ce urmează.Cum punctul de trecere prin zero poate fi detectat doar la o /umătate de ciclu al

frecvenţei reţelei, depistarea fazei este imposibilă în cursul semipperioadei şi astfel, nu se poate obţine o mare performanţă dinamică. 5a muncit mult la rezolvarea acestei probleme,folosindu5se mai mulţi detectori de trecere prin zero.

= semnificativă distorsionare a tensiunii poate fi datorată perturbaţiilor cauzate deîntrerupătoarele electrice şi conţinutul de frecvenţă /oasă a armonicelor, care pot afecta cuuşurinţă decizia unui detector convenţional de trecere prin zero. Astfel, detectarea trecerii prinzero a tensiunii reţelei trebuie să obţină componentele sale fundamentale la nivelul frecvenţeiliniei. Acest lucru se face, de obicei prin intermediul unui filtru digital. Prin reconstituireaunei tensiuni reprezent*nd tensiunea reţelei se poate a/unge la o acurateţe sporită a integrităţiitrecerii de nivel. %otuşi, în detrimentul simplităţii ei, atunci c*nd marile dezavanta/e suntdepăşite prin folosirea unor te#nici avansate, metoda trecerii de nivel se dovedeşte a ficomple+ă şi nepotrivită pentru aplicaţii care necesită acurateţe şi detectare rapidă a tensiuniireţelei.

B. iltrarea ten!iunii reţelei= altă soluţie pentru detectarea ung#iului de fază al tensiunii reţelei este folosirea

funcţiei FarctgG aplicată tensiunilor transformate într5un sistem în coordonate carteziene, cumar fi sistemul staţionar sau sincron rotativ d , prezentate în &ig. '.').

&ig. '.') !etode de sincronizare folosind filtra/e pe cadranul rotativ sincron d "a$şi filtra/e pe cadranul staţionar "b$.


9/11

%otuşi această metodă are dezavanta/ul că necesită o filtrare suplimentară pentruobţinerea acurateţii detectării ung#iului de fază şi frecvenţei, în cazul unei tensiuni dereglate pe reţea. De aceea, această te#nică nu este potrivită pentru aplicaţii legate de convertorulreţelei.

C. "e#nica buclei cu calare pe $az% &'(()@ucla de fază blocată "P11$ urmăreşte un algoritm aplicat la scară largă în te#nologiacomunicaţiilor, put*nd asigura un semnal de ieşire sincronizat cu cel de referinţă, de intrare,at*t în cazul frecvenţei, c*t şi al fazei.

În zilele noastre, te#nica P11 este metoda cea mai bună pentru e+tragerea ung#iului defază al tensiunii reţelei. @ucla cu calare de fază este implementată în cadranul de referinţăsincronizat, d , iar în &ig. '.'( se poate observa sc#ema acestuia. După cum se observă,această structură trebuie să coordoneze transformarea din abc în d iar calarea se realizează prin setarea unui punct de referinţăHd - la zero.-n controler, de obicei P0, este folosit pentrua controla această variabilă iar produsul acestui regulator este frecvenţa reţelei.

&ig. '.'(. tructura de bază a unui sistem P11 pentru sincronizarea reţelei.

După integrarea frecvenţei reţelei, se a/unge la ung#iul de utilitate al tensiunii care esteintrodus în modulul de transformare IJ5d , pentru a5l transforma în cadranul de referinţă curotaţie sincronă.

Acest algoritm respinge în mod mai eficient armonicele reţelei, zgomotele şi alte perturbaţii, făc*ndu5se îmbunătăţiri pentru a depăşi dezec#ilibrele din reţea. În cazul erorilor datorate tensiunilor asimetrice, armonicele de ordinul doi produse de către secvenţa negativăse vor propaga prin sistemul de buclă cu calare de fază şi se vor reflecta în ung#iul de fazăe+tras. Pentru a depăşi acest lucru, sunt necesare diverse te#nici de filtrare, pentru ca secvenţanegativă să fie eliminată. Drept urmare, în condiţii de dezec#ilibru, structura trifazică d P11 poate estima ung#iul de fază al secvenţei pozitive a tensiunii reţelei.

D. Monitorizarea reţeleiCerinţele reţelei aplicate generatoarelor de putere conectate utilitar impune condiţii de

operare specifice fiecărei ţări atunci c*nd vine vorba de valorile tensiunii şi ale frecvenţei.&ig. '.'' este o reprezentare grafică a zonei permise de operare, în privinţa amplitudiniitensiunii şi frecvenţei reţelei, pentru turbine eoliene conectate la sistemul de distribuţie.


10/11

&ig. '.''. 1imitele operaţionale ale tensiunii şi frecvenţei pentru turbinele eolieneconectate la sistemul de distribuţie

Kona normală de operare este între B8< şi )E8< din tensiunea nominală a reţelei şieste definită o valoare de L) Mz din frecvenţa nominală. Dacă frecvenţa sau tensiuneadepăşeşte limitele predefinite, turbina eoliană se deconectează într5un anume interval de timp.Prin urmare, pentru a se putea deconecta la timp, turbina eoliană ar trebui să fie dotată cu ounitate de monitorizare rapidă şi eficientă a reţelei.

Pentru monitorizarea reţelei, se folosesc structuri P11. Într5un sistem trifazic,informaţii despre tensiunea reţelei pot fi uşor obţinute prin transformarea ClarNe.

%otuşi, într5un sistem monofazat, este mult mai greu de aflat tensiunea reţelei. Deaceea, ar trebui să se acorde o mai mare atenţie generării tensiunii în sistem ortogonal. În &ig.'.';, se prezintă structura generală a P11 Oului trifazic, incluz*nd monitorizarea tensiunii

reţelei.

&ig. '.';. tructura generală a monitorizării reţelei unui sistem bazat pe P11 trifazat.

1iteratura te#nică descrie c*teva te#nici pentru generarea tensiunii ortogonale acomponentelor dintr5un sistem monofazat. = te#nică uşoară de generare a sistemului detensiune ortogonal într5un sistem monofazat presupune o funcţie de înt*rziere a transportului,care e responsabilă de apariţia unei sc#imbări de fază de BE° referitoare la fundamentaleisemnalului de intrare. = metodă similară, dar mai comple+ă, de generare a unei modificări deBE° a fazei o foloseşte %ransformarea Millbert. Alte metode de generare a tensiunii sistemului

ortogonal sunt bazate pe %ransformarea ParN, folosind structuri de rezonanţă, cum ar fi0ntegratorul 4eneralizat de =rdinul Doi "04=D$ sau &iltrul alman cu estimator.


11/11

În &ig. '.'8 se propune o nouă structură de buclă cu calare de fază pentrumonitorizarea reţelei în condiţii de fluctuaţii ale tensiunii în reţea.

&ig. '.'8. tructură performantă de monitorizare a reţelei bazată pe P11.

!odulul de transformare se foloseşte pentru a transforma tensiunile din reţea dincadranul de referinţă sincron rotativ de la abc la d . Algoritmul de compensare a fluctuaţieiare la bază un controler repetitiv. 6olul unităţii de compensare a fluctuaţiei este de a permitedoar componentelor de secvenţă pozitivă să treacă prin controlerul cu buclă cu calare de fază,reduc*nd astfel efectul fluctuaţiei asupra frecvenţei şi estimării ung#iului de fază.

Detectorul de secvenţă pozitivă5negativă e+trage componenta de secvenţă negativă atensiunii reţelei, în vreme ce componenta de secvenţă pozitivă este stabilită folosind un filtrude anulare al înt*rzierii semnalului. Av*nd informaţii at*t despre componentele de secvenţă pozitivă c*t şi negativă, se poate estima valoarea fluctuaţiei reţelei. &olosindu5se de aceste patru părţi, sistemul propus poate estima ung#iul de fază al componentei pozitive a tensiunii,frecvenţa reţelei, şi amplitudinea secvenţelor pozitive şi negative ale componentelor. Acest

algoritm a fost testat foarte mult la diferite fluctuaţii ale reţelei şi asigură variabile rapide şi precise ale reţelei în cazul unor erori de fluctuaţii, dar şi în cazul unor condiţii de deviere afrecvenţei. Compar*nd timpul de răspuns al algoritmului propus, cu timpii de deconectareceruţi de intercone+iunea reţelei, acest algoritm se dovedeşte a fi o soluţie potrivită pentrumonitorizarea reţelei în cazul sistemelor de generare a puterii distribuite.

variante de convertoare electronice de putere pentru turbinele eoliene

Documents