Wind Driven Induction Generator Study with Static and Dynamic Loads

ABSTRACT

This paper presents the performance of a stand-alone self-excited induction generator (SEIG) under balanced/ unbalanced excitation with balanced RLC and dynamic load .Squirrel cage induction motor has been taken as a dynamic load. SEIG is driven with fixed pitch wind energy system. An approach based on three-phase induction machine model is employed to derive dynamic equations of an isolated SEIG under balanced/unbalanced conditions of excitation and balanced static and dynamic loads. The SEIG model with balanced/un-balanced excitation and balanced load has been simulated using MATLAB/SIMULINK.

INTRODUCTION

With increasing concern about the environment and the depletion of natural resources such as fossil fuels, much research is now focused on obtaining new environmentally friendly sources of power. Wind energy is environmentally friendly, inexhaustible, safe, and capable of  supplying substantial amounts of power. Electric power generation using non-conventional sources is receiving considerable attention throughout the world. The use of induction motor as a generator has gained considerable importance to harness energy from wind. Self excited induction generator has become popular for energy conversion from wind and has advantages of reduced cost, size, and ruggedness. Self excited phenomenon in induction generator has been well documented in . The process of voltage buildup in an induction generator is very much similar to that of a dc generator and a suitable value of residual magnetism should be present in the rotor for the process of machine excitation. With wound rotor or squirrel cage rotor, the induction generators can be driven by constant speed or variable speed drives and can have various configurations of different types as: constant-speed constantfrequency (CSCF), variable-speed constant- frequency (VSCF), and variable-speed variable-frequency (VSVF). Tremendous literature is available in the journals and conference proceedings on steady state and dynamic operation of induction generator under different operating conditions of a system. The authors have proposed different models of induction generators based on d-q reference theory, impedance based approach for model development, admittance based models, operational circuit based models, and power equations based models . Many Authors have reported detailed analysis and modeling of induction generator with static as well as dynamic model of induction generators. Steady state analysis being important both from design and operational point of view has been presented by many authors.

چکیده
این مقاله عملکرد یک ژنراتور القایی خودبخودی (SEIG) را به صورت تحرک متعادل / نا متعادل با RLC متعادل و بار دینامیکی ارائه می دهد. موتور القایی قفس سنجاب به عنوان بار دینامیکی گرفته شده است. SEIG توسط سیستم انرژی باد ثابت ثابت می شود. یک رویکرد مبتنی بر مدل ماشین القایی سه فاز برای استخراج معادلات پویای SEIG جداگانه در شرایط متعادل / عدم توازن تحریک و بارهای ایستا و پویا متعادل استفاده می شود. مدل SEIG با تحریک متعادل / غیر متعادل و بار متعادل با استفاده از MATLAB / SIMULINK شبیه سازی شده است.

مقدمه

با توجه به افزایش نگرانی در مورد محیط زیست و از بین بردن منابع طبیعی مانند سوخت های فسیلی، تحقیقات زیادی در حال حاضر برای به دست آوردن منابع سازگار با محیط زیست جدید است. انرژی باد سازگار با محیط زیست، بی پایان، بی خطر و قادر به تامین مقدار قابل توجهی از قدرت است. تولید برق با استفاده از منابع غیر متعارف در سراسر جهان توجه قابل توجهی به خود جلب می کند. استفاده از موتور القایی به عنوان یک ژنراتور اهمیت زیادی برای استفاده از انرژی از باد به دست آورده است. ژنراتور القایی خود را هیجان زده تبدیل شده است برای تبدیل انرژی از باد تبدیل شده است و دارای مزایای کاهش هزینه، اندازه، و سختی. پدیده ی خود هیجان انگیز در ژنراتور القایی به خوبی ثبت شده است. فرآیند تولید ولتاژ در یک ژنراتور القایی بسیار شبیه به ژنراتور DC است و مقدار مناسب مغناطیس باقی مانده باید در روتور برای فرآیند تحریک ماشین وجود داشته باشد. با روتور زخم یا روتور قفس سنجاب، ژنراتور القایی می تواند توسط سرعت ثابت یا درایو متغیر سرعت رانده شود و می تواند انواع مختلفی از انواع مختلفی مانند ثابت فرکانس ثابت ثابت (CSCF)، فرکانس ثابت متغیر سرعت (VSCF) و متغیر سرعت متغیر فرکانس (VSVF). ادبیات فوق العاده در مجلات و مقالات کنفرانس در مورد حالت پایدار و عملکرد پویا ژنراتور القایی تحت شرایط عملیاتی یک سیستم در دسترس است. نویسندگان مدل های مختلف القایی ژنراتورهای مبتنی بر تئوری مرجع d-q، امپدانس مبتنی بر مدل برای توسعه مدل، مدل مبتنی بر admittance، مدل های مبتنی بر مدار عملیاتی و مدل های مبتنی بر معادلات قدرت را پیشنهاد کرده اند. بسیاری از نویسندگان تحلیلی دقیق و مدل سازی ژنراتور القایی را با مدل های استاتیک و پویا ژنراتور القایی گزارش کرده اند. تجزیه و تحلیل حالت پایدار از نظر طراحی و عملیات مهم است که توسط بسیاری از نویسندگان ارائه شده است.

Year: 2010

Publisher : IJES

By :  K. Trinadha, A. Kumar, K. S. Sandhu

File Information: English Language/ 11 Page / size: 544 KB

Download

سال : 1389

ناشر : IJES

کاری از : K. Trinadha, A. Kumar, K. S. Sandhu

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 11 صفحه / حجم : KB 544

لینک دانلود