Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter

Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter

Introduction. Wind energy conversion system is getting a lot of attention since, they are provide several advantages, such as cost competitive, environmentally clean, and safe renewable power source as compared with the fossil fuel and nuclear power generation. A special type of induction generator,...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2023
Автори: Boukadoum, A., Bouguerne, A., Bahi, T.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2023
Теми:
doubly fed induction generator
matrix converter
wind turbine
direct power control using space vector modulation strategy control
power quality
Онлайн доступ:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/263278
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-263278
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date 2023-04-23T20:54:24Z
collection OJS
language English
topic doubly fed induction generator
matrix converter
wind turbine
direct power control using space vector modulation strategy control
power quality
spellingShingle doubly fed induction generator
matrix converter
wind turbine
direct power control using space vector modulation strategy control
power quality
Boukadoum, A.
Bouguerne, A.
Bahi, T.
Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
topic_facet doubly fed induction generator
matrix converter
wind turbine
direct power control using space vector modulation strategy control
power quality
асинхронний генератор з подвійним живленням
матричний перетворювач
вітряна турбіна
пряме керування потужністю з використанням стратегії просторово-векторної модуляції
якість електроенергії
format Article
author Boukadoum, A.
Bouguerne, A.
Bahi, T.
author_facet Boukadoum, A.
Bouguerne, A.
Bahi, T.
author_sort Boukadoum, A.
title Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_short Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_full Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_fullStr Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_full_unstemmed Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_sort direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
title_alt Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter
description Introduction. Wind energy conversion system is getting a lot of attention since, they are provide several advantages, such as cost competitive, environmentally clean, and safe renewable power source as compared with the fossil fuel and nuclear power generation. A special type of induction generator, called a doubly fed induction generator is used extensively for high-power wind energy conversion system. They are used more and more in wind turbine applications due to the advantages of variable speed operation range and its four quadrants active and reactive power capabilities, high energy efficiency, and the improved power quality. Wind energy conversion systems require a good choice of power electronic converters for the improvement of the quality of the electrical energy produced at the generator terminals. There are several power electronics converters that are the most popular such as the two stage back-back converter. Because of the disadvantage of these converters to produce large harmonics distortions, we will choose using of three-phase matrix converter. Purpose. Work presents a direct power control using space vector modulation for a doubly fed induction generator based wind turbine. The main strategy control is to control the active and reactive powers and reduce the harmonic distortion of stator currents for variable wind speed. The novelty of the work is to use a doubly fed induction machine and a three pulses matrix converter to reduce the low cost, volume and the elimination of the grid side converter controller are very attractive aspects of the proposed topology compared to the conventional methods such as back-to-back converters. Simulation results are carried out on a 1.5 MW of wind energy conversion system connected to the grid. The efficiency of the proposed system has been simulated and high results performances are evaluated to show the validity of the proposed control strategy to decouple and control the active and reactive power for different values of wind speed.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
publishDate 2023
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/263278
work_keys_str_mv AT boukadouma directpowercontrolusingspacevectormodulationstrategycontrolforwindenergyconversionsystemusingthreephasematrixconverter
AT bouguernea directpowercontrolusingspacevectormodulationstrategycontrolforwindenergyconversionsystemusingthreephasematrixconverter
AT bahit directpowercontrolusingspacevectormodulationstrategycontrolforwindenergyconversionsystemusingthreephasematrixconverter
first_indexed 2025-07-17T11:49:25Z
last_indexed 2025-07-17T11:49:25Z
_version_ 1850412078848802816
spelling eiekhpieduua-article-2632782023-04-23T20:54:24Z Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter Direct power control using space vector modulation strategy control for wind energy conversion system using three-phase matrix converter Boukadoum, A. Bouguerne, A. Bahi, T. doubly fed induction generator matrix converter wind turbine direct power control using space vector modulation strategy control power quality асинхронний генератор з подвійним живленням матричний перетворювач вітряна турбіна пряме керування потужністю з використанням стратегії просторово-векторної модуляції якість електроенергії Introduction. Wind energy conversion system is getting a lot of attention since, they are provide several advantages, such as cost competitive, environmentally clean, and safe renewable power source as compared with the fossil fuel and nuclear power generation. A special type of induction generator, called a doubly fed induction generator is used extensively for high-power wind energy conversion system. They are used more and more in wind turbine applications due to the advantages of variable speed operation range and its four quadrants active and reactive power capabilities, high energy efficiency, and the improved power quality. Wind energy conversion systems require a good choice of power electronic converters for the improvement of the quality of the electrical energy produced at the generator terminals. There are several power electronics converters that are the most popular such as the two stage back-back converter. Because of the disadvantage of these converters to produce large harmonics distortions, we will choose using of three-phase matrix converter. Purpose. Work presents a direct power control using space vector modulation for a doubly fed induction generator based wind turbine. The main strategy control is to control the active and reactive powers and reduce the harmonic distortion of stator currents for variable wind speed. The novelty of the work is to use a doubly fed induction machine and a three pulses matrix converter to reduce the low cost, volume and the elimination of the grid side converter controller are very attractive aspects of the proposed topology compared to the conventional methods such as back-to-back converters. Simulation results are carried out on a 1.5 MW of wind energy conversion system connected to the grid. The efficiency of the proposed system has been simulated and high results performances are evaluated to show the validity of the proposed control strategy to decouple and control the active and reactive power for different values of wind speed. Вступ. Системам перетворення енергії вітру приділяється велика увага, оскільки вони забезпечують низку переваг, таких як конкурентоспроможність за вартістю, екологічно чисте та безпечне відновлюване джерело енергії порівняно з викопним паливом та виробництвом ядерної енергії. Спеціальний тип асинхронного генератора, що називається асинхронним генератором з подвійним живленням, широко використовується в системах перетворення енергії вітру великої потужності. Вони все більше і більше використовуються у вітряних турбінах через переваги діапазону роботи зі змінною швидкістю та його чотириквадрантних можливостей активної та реактивної потужності, високої енергоефективності та покращеної якості електроенергії. Системи перетворення енергії вітру вимагають хорошого вибору силових електронних перетворювачів для покращення якості електроенергії, що виробляється на клемах генератора. Існує кілька перетворювачів силової електроніки, які є найбільш популярними, наприклад двокаскадний зворотно-зворотний перетворювач. Через те, що ці перетворювачі не створюють великих гармонічних спотворень, ми виберемо використання трифазного матричного перетворювача. Мета. У роботі представлено пряме керування потужністю з використанням модуляції просторового вектора для вітрової турбіни на основі асинхронного генератора з подвійним живленням. Основною стратегією управління є управління активною та реактивною потужністю та зниження гармонійних спотворень струмів статора при змінній швидкості вітру. Новизна роботи полягає у використанні асинхронної машини з подвійним живленням і триімпульсного матричного перетворювача для зниження вартості, об'єму та усунення контролера перетворювача з боку мережі, що є дуже привабливими аспектами пропонованої топології у порівнянні зі звичайними методами, такими як зустрічно-зворотні перетворювачі. Результати моделювання отримані на системі перетворення енергії вітру потужністю 1,5 МВт, підключеної до мережі. Ефективність запропонованої системи була змодельована, а високі результати оцінені, щоб показати обґрунтованість запропонованої стратегії управління для поділу та управління активною та реактивною потужністю для різних значень швидкості вітру. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2023-04-23 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/263278 10.20998/2074-272X.2023.3.06 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 3 (2023); 40-46 Электротехника и Электромеханика; № 3 (2023); 40-46 Електротехніка і Електромеханіка; № 3 (2023); 40-46 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/263278/272462 Copyright (c) 2023 A. Boukadoum, A. Bouguerne, T. Bahi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Схожі ресурси