减少使用FOPDPI控制器的多转子风能系统的功率波动
Habib Benbouhenni1, Ilhami Colak2, Z M S Elbarbary3,4
1Department of Electrical Engineering, LAAS laboratory, National Polytechnic School of Oran-Maurice Audin, BP 1523, Oran El M'naouer, Algeria. habib.benbouhenni@enp-oran.dz.
本研究介绍了使用分数顺序控制器的多旋转风力轮机 (MRWTs) 的改进控制策略,与传统方法相比,显著提高了功率质量和系统稳定性.
科学领域:
- 可再生能源系统可再生能源系统
- 电气工程 电气工程
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 传统风力轮机的性能和能源质量都很低.
- 多转子风力轮机 (MRWTs) 提供了潜力,但需要先进的控制.
- 使用PI控制器的直接功率控制 (DPC) 在动态响应和功率质量方面存在局限性.
研究的目的:
- 提出一个新的控制策略,用于MRWTs与双输电感应发电机.
- 通过修改的DPC方法来提高功率质量和系统稳定性.
- 将传统的PI控制器替换为分数顺序的比例-整数比例导数 (FO-PID) 控制器.
主要方法:
- 直接电源控制 (DPC) 的开发和修改.
- 整合一个分数顺序的比例-整数比例导数 (FO-PID) 控制器,取代PI控制器.
- 基于DPC-PI方程的功率估计技术.
- 使用 MATLAB 模拟在各种风速配置下进行系统验证和比较.
主要成果:
- 拟议的FO-PID控制器显著减少了稳定状态错误和主动功率波动 (高达46.67%).
- 反应功率超标和波纹大大减少 (高达81.40%).
- 在所有测试中,电流的总波扭曲被最小化 (高达37.58%).
结论:
- 设计的FO-PID控制技术在提高MRWT系统的功率质量方面表现出卓越的稳定性,能力和有效性.
- 提出的方法显著优于传统的DPC-PI方法.
- 这种先进的控制策略为提高风能系统的效率和可靠性提供了一个有希望的解决方案.
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