Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/10188
Title: Ανάλυση και μοντελοποίηση αιολικού συστήματος μεταβλητών στροφών
Other Titles: Analysis and modelling of wind system variable speed
Authors: Σταμούλη, Λεωνόρα
Keywords: Αιολικά συστήματα
Μοντελοποίηση
Επαγωγική μηχανή βραχυκυκλωμένου κλωβού
Διανυσματικός έλεγχος
PI ελεγκτές
Γραμμικοποίηση
Σημείο ισορροπίας
Προσομοίωση
Keywords (translated): Wind systems
Modelling
Squirrel cage induction generator
Vector control
PI controllers
Linearization
Static operating point
Simulation
Abstract: Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση και μοντελοποίηση ενός αιολικού συστήματος μεταβλητών στροφών. Συγκεκριμένα, μελετάται η περίπτωση ενός αιολικού συστήματος που χρησιμοποιεί ασύγχρονη τριφασική μηχανή βραχυκυκλωμένου κλωβού (SCIG). Γίνεται ανάλυση της λειτουργίας του μοντέλου αυτού και εφαρμογή μη γραμμικού σχεδιασμού ελέγχου που περιλαμβάνει PI ελεγκτές. Στη συνέχεια, γίνεται γραμμικοποιήση του μοντέλου γύρω από ένα σημείο ισορροπίας και εφαρμόζεται ο ίδιος έλεγχος στο γραμμικό πλέον μοντέλο. Αρχικά, δίνονται κάποια στοιχεία και στατιστικές για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ενώ στη συνέχεια μελετάται η αιολική ενέργεια και η θεωρητική κατανομή του ανέμου. Στο κεφάλαιο 3 αναφέρονται τα κυριότερα στοιχεία των ανεμογεννητριών, οι μέθοδοι ελέγχου που ακούνται σε αυτές και περιγράφονται οι τύποι μηχανών που χρησιμοποιούνται συνήθως στα αιολικά συστήματα. Στην συνέχεια, γίνεται ανάλυση του αιολικού συστήματος μεταβλητών στροφών με ασύγχρονη γεννήτρια βραχυκυκλωμένου κλωβού (SCIG) μέσω των εξισώσεων που διέπουν το μοντέλο της επαγωγικής μηχανής. Αφού καταλήξουμε στο στατικό δυναμικό μοντέλο κατάστασης της επαγωγικής μηχανής βραχυκυκλωμένου κλωβού προχωράμε σε προσομοίωση αυτού μέσω του Simulink. Έπειτα, κατασκευάζεται ένα σχήμα μη γραμμικού ελέγχου για το δυναμικό μοντέλο του συστήματος μας βασισμένο στις αρχές του διανυσματικού ελέγχου και στη συνέχεια δίνονται οι αποκρίσεις που παίρνουμε από την προσομοίωση. Τέλος, προχωράμε στην γραμμικοποίηση του παραπάνω μοντέλου γύρω από ένα σημείο ισορροπίας και, αφού εφαρμόσουμε τον ίδιο έλεγχο με πριν στο σύστημα και πάρουμε τις αποκρίσεις μέσω της προσομοίωσης, συγκρίνουμε τα αποτελέσματα αυτά καταλήγοντας σε κάποια χρήσιμα συμπεράσματα.
Abstract (translated): This thesis is the analysis and modeling of a variable speed wind system. Specifically, it is contemplated the case where the wind system uses squirrel cage induction generator (SCIG). The operation of this model is analyzed and a nonlinear control scheme, which includes PI controllers, is applied. Then, the model is being linearized around a static operating point and tha same control scheme like before is applied to the linearized model. Initially, is given some data and statistics for renewable energy and then is stydied the wind energy and the theoretical distribution of wind. In chapter 3, the main points of wind turbines and methods of control acting on them are reffered and also, are described the machine types that are usually used in wind systems. In next chapter, a wind system with variable speed SCIG is analysed through the equations of the model of induction machine. Once we create the static dynamic state model of induction machine squirrel cage, we apply the simulation of this model using Simulink. Then, a nonlinear control scheme is constructed for the dynamic model of the system based on basic principles of vector control and are exposed the responses of the simulation. Finally, we proceed to the linearization of the above model around an operating point and, after we apply the same control as before to the linearized system and get responses through simulation, we compare the results leading to some useful conclusions.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΣΤΑΜΟΥΛΗ ΛΕΩΝΟΡΑ.pdf2.57 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.