Zpět na přehled výzkumu

Řízení dvojitě napájeného asynchronního generátoru

Vhodné pro pokračování na doktorské studium.

Anotace

Dvojitě napájený asynchronní generátor představuje nejpoužívanější typ elektrického stroje v onshore větrných elektrárnách. Je to dáno především jeho nízkou cenou, robustní konstrukcí, absencí permanentních magnetů ze vzácných kovů a dimenzováním řídicího střídače pouze na zlomek jmenovitého výkonu generátoru.

Chování generátoru je dáno především použitou řídicí strategií. Standardně se využívá vektorové řízení, které nezávisle reguluje rotorový proud v osách d a q, čímž současně řídí tok činného a jalového výkonu ze statoru do sítě.

Hlavní slabinou vektorové regulace je skutečnost, že se generátor vůči síti chová jako zdroj proudu a pracuje v tzv. grid-following režimu, což má negativní dopad na stabilitu sítě.

Možným řešením je provoz v tzv. grid-forming režimu, kdy se generátor chová jako nezávislý zdroj napětí. Tok činného výkonu je zde svázán s frekvencí a tok jalového výkonu s napětím, obdobně jako u synchronního generátoru.

Dosažení stabilního chodu v celé pracovní oblasti v grid-forming režimu je však velmi obtížné, jelikož se jedná o silně nelineární systém, jehož chování výrazně závisí na pracovních otáčkách. Jedná se o stále nevyřešený problém, který je předmětem aktivního výzkumu.

Hero image

Popis

Cíl práce

Cílem práce je návrh a ověření pokročilé řídicí strategie pro dvojitě napájený asynchronní generátor v režimu grid-forming.

Postup řešení

  • návrh řídicí strategie
  • implementace v simulačním modelu
  • ověření funkčnosti a stability

Experimentální ověření

Po úspěšném ověření v simulaci bude řízení implementováno na platformě dSPACE.

  • programování v MATLAB / Simulink
  • testování na laboratorní sestavě

Výzkumný kontext

Problematika grid-forming řízení DFIG je aktuálním výzkumným tématem řešeným na mnoha světových pracovištích, zejména v kontextu stability elektrizační soustavy.

Description image
Description image

Důležité informace

Co požadujeme
  • Bakalářské vzdělání v elektrotechnice (nebo 3. ročník Bc. studia),
  • Základní znalost angličtiny,
  • Zájem o elektrické stroje a jejich řízení,
  • Znalost MATLAB / Simulink výhodou.
Co nabízíme
  • Finanční ohodnocení 6–12 tis. Kč měsíčně (stipendium),
  • Flexibilní nástup,
  • Možnost pokračování v doktorském studiu,
  • Práce na aktuálním výzkumném tématu,
Research image
Research image
Research image
Research image

Reference

I. Oraa, J. Samanes, J. Lopez and E. Gubia, "Single-Loop Droop Control Strategy for a Grid-Connected DFIG Wind Turbine," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 71, no. 8, pp. 8819-8830, Aug. 2024. Online

RODRÍGUEZ-AMENEDO, José Luis et al. Black-Start Capability of DFIG Wind Turbines Through a Grid-Forming Control Based on the Rotor Flux Orientation. Online. IEEE Access. vol. 9, pp. 142910- 142924, 2021. Online

JIAO, Yingzong and NIAN, Heng. Grid-Forming Control for DFIG Based Wind Farms to Enhance the Stability of LCC-HVDC. Online. IEEE Access. vol. 8, pp. 156752-156762, 2020. Online

Zaujala Vás pozice?

Napište nám na email.
  • Co od spolupráce očekáváte,
  • Vaše zkušenosti a krátké CV.
k13114 logo
Katedraelektrickýchpohonů a trakce
Katedra elektrických pohonů a trakce, ČVUT FEL PrahaCC BY-NC 4.0Za obsah odpovídá: doc. Ing. Jan Bauer, Ph.D.