مقارنة أداء العنفة الريحية ذات المولد التحريضي مضاعف التغذية في حالتين: مبدلة مصفوفية ومبدلة تقليدية

Authors

  • طارق خيربك
  • نسمت أبوطبق
  • هيثم محمد

Abstract

Most of wind turbines are equipped with an Induction Generator (IG) combined with a traditonal converter (AC-DC-AC).

The AC-DC-AC converter is installed between the stator (or  rotor) of the generator and the electrical grid in order to control the wind turbine shaft speed and consequently extraction the maximum power from the wind.

These converters have an intermediate DC-link for energy storage, which increases the total weight and size of them, as well as the losses and the system costs.

In this research, I suggest substituting the Traditional Converter by Matrix Converter (MC), which does not require the DC-link and performs the direct AC-AC conversion. Using (MC) converter decrease losses and allows the maximum wind power extraction (MPPT).

The wind generation system is modeled using the (MATLAB R2012a Simulink) and the Simulink results are compared in two cases: Using traditional converter versus matrix converter. The results appears that using matrix converter realises less losses in electronic switches than using traditional converters, and the velocity of induction machine is exposed to less vibrations intransient state.

مقارنة أداء العنفة الريحية ذات المولد التحريضي مضاعف التغذية
في حالتين: مبدلة مصفوفية ومبدلة تقليدية

إنّ أغلب توربينات الرياح مجهزة بمولد تحريضي IG))  Induction Generatorمرتبط مع مبدلة ترددية تقليدية    (Traditional Converter) (AC–DC-AC).

تُركّب المبدلة التقليدية (AC–DC-AC) بين ثابت (دائر) المولد والشبكة الكهربائية حتى نتمكن من التحكم بسرعة محور العنفة الريحية وبالتالي استخلاص الاستطاعة العظمى من الريح. تملك هذه المبدلات حلقةDC) ) وسيطية لتخزين الطاقة، الأمر الذي يزيد من الوزن الكلي وحجم المبدلة، بالإضافة إلى الضياعات وكلفة النظام.

نقترح في هذا البحث استبدال المبدلة التقليدية بمبدلة مصفوفية MC))  Matrix Converterوالتي لا تتطلب حلقة وسيطية وقادرة على إنجاز تحويل (متناوب - متناوب) (AC-AC) بشكل مباشر. يؤدي هذا الأمر لإنقاص الضياعات وبالتالي الاستفادة من أكبر قدر ممكن من الطاقة بالإضافة إلى ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية (MPPT) Maximum Power Point Tracking.

قمت بنمذجة نظام التوليد الريحي باستخدام برنامج MATLAB R2012a Simulink)) ومن ثمّ الحصول على نتائج المحاكاة ومقارنة النتائج في حالتين: المبدلة التقليدية والمبدلة المصفوفية. حيث أظهرت النتائج أهمية استخدام المبدلات المصفوفية كونها تؤمن ضياعات أقلّ بالمفاتيح الإلكترونية بحكم أنّ عدد هذه المفاتيح بالمبدلة المصفوفية أقل منها في المبدلة التقليدية، أيضا ً باستخدامها تتعرض سرعة الآلة التحريضية لحالة عابرة أقلّ تذبذباً.

Downloads

Published

2019-05-15

How to Cite

1.
خيربك ط, أبوطبق ن, محمد ه. مقارنة أداء العنفة الريحية ذات المولد التحريضي مضاعف التغذية في حالتين: مبدلة مصفوفية ومبدلة تقليدية. Tuj-eng [Internet]. 2019May15 [cited 2024Nov.24];39(4). Available from: https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/3926

Issue

Vol. 39 No. 4 (2017): العلوم الهندسية

Section

Articles

License

Copyright (c) 2019 ttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

The authors retain the copyright and grant the right to publish in the magazine for the first time with the transfer of the commercial right to Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series

 Under a CC BY- NC-SA 04 license that allows others to share the work with of the work's authorship and initial publication in this journal. Authors can use a copy of their articles in their scientific activity, and on their scientific websites, provided that the place of publication is indicted in  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series   .  The Readers have the right to send, print and subscribe to the initial version of the article, and the title of  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series     Publisher

journal uses a CC BY-NC-SA license which mean

You are free to:

  • Adapt — remix, transform, and build upon the material
  •  
  • The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms.

 

  • Attribution — You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
  • NonCommercial — You may not use the material for commercial purposes.
  • ShareAlike — If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.
  • No additional restrictions — You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.

Most read articles by the same author(s)