430 likes | 657 Views
AALBORG UNIVERSITY INSTITUTE OF ENERGY TECHNOLOGY. Evgen Urlep. April , 200 3. UNIVERSITY OF MARIBOR INSTITUTE OF ROBOTICS. Vodenje trifaznega usmernika s korekcijo faktorja mo či v veternih turbinah. Diplomsko delo. Vsebina. Uvod Modeliranje in analiza Načrtovanje LCL filtr a
E N D
AALBORG UNIVERSITY INSTITUTE OF ENERGY TECHNOLOGY Evgen Urlep April, 2003 UNIVERSITY OF MARIBOR INSTITUTE OF ROBOTICS Vodenje trifaznega usmernika s korekcijo faktorja moči v veternih turbinah Diplomsko delo
Vsebina • Uvod • Modeliranje in analiza • Načrtovanje LCL filtra • Načrtovanje regulatorja • Simulacija in implementacija • Zaključek
Uvod Tipi veternih turbin • S horizontalno osjo • Z vertikalno osjo Delovanje WTG • Konstantna hitrost – konstantnafrekvenca • Spremenljivahitrost – konstantna frekvenca
Nazivna moč 11kW Nazivni mrežni tok 16A Mrežna fazna napetost (rms) 230V Mrežna frekvenca 50Hz Nazivna napetost UDC 700V Nazivni tok DC 17A Definicija naloge Načrtovanje in implementacija vodenja trifaznega DC/AC pretvornika WTGv • povezavi na mrežo • samostojno Nazivne vrednosti
Trifazni usmernik s korekcijo PF RL-filter
Mrežna priključitev Struktura usmernika s korekcijo PF
Kp=4.8 Ti=8 ms KLK tokovnega reg.
Načrtovanje napetostnega regulatorja UDC CDC>>(Tei+0), simetrični optimum kDC=0.7, Tet=4.8ms
Kp=0.35 Ti=20 ms KLK in bodejev diagram
Razsmernik Struktura samostojnega razsmernika
Kp=0.1 Ti=0.29 ms KLK nazivno breme 1% breme
Omejevalnik napetosti enosmerne zbiralke Tet=2.1ms, 0=0.2ms CDC>>(Tei+0), simetrični optimum
Kp=0.79 Ti=0.092 ms KLK
LI [mH] 1.25 LG [mH] 1.5 CF [F] 6 RD [] 4 Načrtovanje LCL filtra Qc<5% ZT<10%Zb res<0.5sw
Kp=80 Ti=1 s Detekcija kota napetosti
Simulacija v stacionarnem stanju Mrežna priključitev Generatorski način Idealna fazna napetost 2% 5th + 1% 7thharmonske vsebine
Simulacija v stacionarnih razmerah Samostojni razsmernik Fazne napetosti in tok na bremenu ob nazivni obremenitvi
Samostojni razsmernik Simulacija prehodnega pojava Start Stopnica iz polovične obremenitve na nazivno
Implementacija dSPACE 1103 MPPC 604e at 633Mhz TMS320F240 16xADC-16 4s ±10V 4xADC-12 800 ns 10V 8xDAC-14 bit -6 µs 10 7x IE interface 32xI/0 TDE software
Measured conditions UDC=650V UAC=220V P=11.28kW PF=0.998 ITHD=6.7% UTHD=2% Mrežno delovanje Stacionarno delovanje Generatorsko delovanje Usmerniško delovanje
Mrežno delovanje Prehodni pojav Start sistema ob nazivni obremenitvi Odziv na motnjo
Measured conditions Samostojno delovanje UDC=700 V UAC=230 V P=11 kW IAC=16.4 A ITHD=3.4 % UTHD=3.4 % Stacionarno delovanje Ohmsko breme
Measured conditions Samostojno delovanje UDC=700 V UAC=230 V P=11 kW IAC=16.6 A ITHD=25 % UTHD=10 % Stacionarne razmere 3-faznidiodniusmernik
Samostojno delovanje Prehodni pojav Polna obremenitev ob polovični dovodni moči
Samostojno delovanje Prehodni pojav Start v kratkem stiku
Avtomatska sprememba načina delovanja mirovanje I-SA I-GM GM-I SA-I Samostojno delovanje Mrežno delovanje GM-SA I-GM:UGin /PLLe in /TRIP in START I-SA:/UGin /TRIP in START GM-I: TRIP ali STOP SA-I: TRIP ali STOP ali PLLe GM-SA: PLLe
Preklop iz mrežnega delovanja v samostojno delovanje Nazivno breme
Zaključek • Vektorsko krmiljenje DC/AC pretvornika z enotnim faktorjem moči je bilo uspešno načrtovano, simulirano,vgrajeno in preizkušeno. • Načrtan je bil LCL filter, vgrajen in preizkušen • Vgrajeni sta dve različni strategiji vodenja • Uporabljen je splošni pristop k načrtovanju regulatorjev in njihovih parametrov • Detekcija kota mrežne napetosti je izvedena s PLL zanko • Dve različni strategiji vodenja sta vgrajeni in preizkušeni s pomočjo dSPACE razvojnega sistema • Možna je avtomatska detekcija ustrezne strategije vodenja in preklop med njima.