3
ﺬﮔ رﺎﺘﻓر دﻮﺒﻬﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ يار
ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ يدﺎﺑ يﺎﻫ يﮋﺗاﺮﺘﺳا يﺮﻴﮔرﺎﻛ ﻪﺑ ﺎﺑ DFIG
لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺎﺑ ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ
ﻲﻧﺎﻤﻴﻠﺳ ﺪﻴﻌﺳ
) 1
–(
ﻲﻧﺎﻓ ردﺎﻬﺑ
) 2
–(
ﻲﻔﺳﻮﻳ ﺎﺿرﺪﻤﺤﻣ
) 2 (
) 1 ( ﺪﺷرا ﻲﺳﺎﻨﺷرﺎﻛ -
نﺎﻬﻔﺻا ،ﻪﻛرﺎﺒﻣ ،ﻪﻛرﺎﺒﻣ نﺎﺘﺳﺮﻬﺷ شروﺮﭘ و شزﻮﻣآ هرادا
) 2 ( رﺎﻳدﺎﺘﺳا ﻒﺠﻧ ﺪﺣاو ،قﺮﺑ ﻲﺳﺪﻨﻬﻣ هﺪﻜﺸﻧاد–
،دﺎﺑآ ﺸﻧاد ﻲﻣﻼﺳا دازآ هﺎﮕ
، ﻒﺠﻧ دﺎﺑآ ناﺮﻳا ،نﺎﻬﻔﺻا ،
:ﺖﻓﺎﻳرد ﺦﻳرﺎﺗ 29
/ 9 / 1393 :شﺮﻳﺬﭘ ﺦﻳرﺎﺗ
25 / 9 / 1394
:ﻪﺻﻼﺧ ود ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد تﺎﺼﺨﺸﻣ هرﺎﺑرد اﺪﺘﺑا ﺶﻫوﮋﭘ ﻦﻳا رد
ﻲﻣ ﺚﺤﺑ ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻮﺳ .دﻮﺷ
دﻮﺒﻤﻛ ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧDFIG
.ﺖﺳا سﺎﺴﺣ رﺎﻴﺴﺑ رﻮﺗاﺮﻧژ ﻪﻧﺎﻳﺎﭘ ژﺎﺘﻟو ژﺎﺘﻟو يﺎﻘﻟا ﺚﻋﺎﺑ ﻖﻴﻤﻋ ژﺎﺘﻟو ﺖﻓا اﺮﻳز
ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ يﺎﻫ ﻲﻣ رﻮﺗور رد گرﺰﺑ ي
رﻮﺒﻋ ﻪﺑ ﺮﺠﻨﻣ ﺮﻣا ﻦﻳا ﻪﻛ دﻮﺷ
نﺎﻳﺮﺟ ﻚﻨﻴﻟ ژﺎﺘﻟو ﺶﻳاﺰﻓا و رﻮﺗور زا ﺪﻳﺪﺷ يارﺬﮔ ﺪﺒﻣ نﺪﻳد ﺐﻴﺳآ ﻪﺠﻴﺘﻧ رد و ترﺪﻗ لﺪﺒﻣ ردDC
ل ﻲﻣ ترﺪﻗ ﻚﻴﻧوﺮﺘﻜﻟا يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو .ددﺮﮔ
ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ ﻲﻳﺎﻘﻟا ي
(BACK EMF) رد
نﺎﻳﺮﺟ يور ار رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫﺮﺛاDFIG ﻲﻣ ﺲﻜﻌﻨﻣ رﻮﺗور ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
يور ﻲﻤﻬﻣ ﺶﻘﻧ و ﺪﻨﻛ
ناﺮﺒﺟ .دراد رﻮﺗاﺮﻧژ ژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ ﻦﻤﺿ رد رﻮﺗور ﻲﻣﻮﺠﻫ نﺎﻳﺮﺟ يزﺎﺳ
ﻲﻣ ﺎﻫژﺎﺘﻟو ﻦﻳا نﺎﻳﺮﺟ و ﺪﻫد دﻮﺒﻬﺑ ار رﻮﺗاﺮﻧژ ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ لﺎﺼﺗا ﺖﻴﻠﺑﺎﻗ ﺪﻧاﻮﺗ
يﺎﻫ
حﺮﻃ .ﺪﻨﻛ دوﺪﺤﻣ ار رﻮﺗور يارﺬﮔ ﻲﻤﻧ گرﺰﺑ يﺎﻫژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ ﺖﺤﺗ ﺐﺳﺎﻨﻣ رﻮﻃ ﻪﺑ ﻲﻄﺧ لﺮﺘﻨﻛ
لﺮﺘﻨﻛ زا درﻮﻣ ﻦﻳا رد ،ﺪﻨﻛ رﺎﻛ ﺪﻧاﻮﺗ ﺎﺑ هﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳا يراﺪﻳﺎﭘ و ارﺬﮔ ﺖﻟﺎﺣ دﻮﺒﻬﺑ ﺖﻬﺟ لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺖﻟﺎﺣ هﺪﺷ دﺎﻬﻨﺸﻴﭘ هﺎﮔﺪﻳد .دﻮﺷ
رﻮﺗور ژﺎﺘﻟو لﺮﺘﻨﻛ ﻖﻳﺮﻃ زا ار ﻲﻠﺧاد ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
ﻲﻣ راﺪﻳﺎﭘ ﻜﻴﻣﺎﻨﻳد رﺎﺘﻓر و ﺪﻨﻛ ﻲ
ﻲﻣ دﻮﺒﻬﺑ ﺎﻄﺧ نﺪﺷ فﺮﻃﺮﺑ زا ﺪﻌﺑ ارDFIG ﺪﺸﺨﺑ
ﻪﻴﺒﺷ ﻂﺳﻮﺗ يﺮﻈﻧ تﺎﻌﻟﺎﻄﻣ زا ﻞﺻﺎﺣ ﺞﻳﺎﺘﻧ. نﺎﻣز هزﻮﺣ يزﺎﺳ
ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ يارﺬﮔ ﺦﺳﺎﭘ تﺎﻧﺎﺳﻮﻧ و ﻚﻴﭘ ﺶﻫﺎﻛ ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ارDFIG
ﺪﻨﻫد .
يﺪﻴﻠﻛ تﺎﻤﻠﻛ :
،ﻮﺳ ود ﻪﻳﺬﻐﺗ ﺎﺑ ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ،ﺪﻧﺎﺑ يﺎﻨﻬﭘ ،لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ،يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ .Foc
Transient Performance Improvement of Wind Turbines with Doubly Fed Induction Generators Using Active Damping Control
Strategy
Saeed Soleymani (1) - Bahador Fani(2) – Mohammad Reza Yousofi (2) (1) MSc - Department of Mobarakeh City Education, Mobarakeh, Isfahan, Iran
(2) Assistant Professor - Department of Electrical Enginnering, Islamic Azad University, Najafabad Branch, Najafabad, Esfahan, Iran
[email protected] [email protected]
This paper Analytically investigates the effects of system and controller parameters and operating conditions on the dynamic and transient behavior of wind turbines (WTs) with doubly-fed induction generators (DFIGs) under voltage dips and wind speed fluctuations. Also, it deals with the design considerations regarding rotor and speed controllers. The poorly damped electrical and mechanical modes of the system are identified, and the effects of system parameters, and speed/rotor controllers on these modes are investigated by modal and sensitivity analyses. The results of theoretical studies are verified by time domain simulations. It is found that the dynamic behavior of the DFIG-based WT under voltage dips is strongly affected by the stator dynamics. Further, it is shown that the closed loop bandwidth of the rotor current control, rotor current damping, DFIG power factor and the rotor back-emf voltages have high impact on the stator modes and consequently on the DFIG dynamic behavior. Moreover, it is shown that the dynamic behavior of DFIG- based WT under wind speed fluctuation is significantly dependent on the bandwidth and damping of speed control loop.
Index Terms: Doubly fed induction generator, active damping, transient performance. ride-through capability, Bandwdith.
:لﻮﺌﺴﻣ هﺪﻨﺴﻳﻮﻧ ﻴﻠﺳ ﺪﻴﻌﺳ
ﻲﻧﺎﻤ
، ﺪﺷرا ﻲﺳﺎﻨﺷرﺎﻛ
، نﺎﻬﻔﺻا ،ﻪﻛرﺎﺒﻣ ،ﻪﻛرﺎﺒﻣ نﺎﺘﺳﺮﻬﺷ شروﺮﭘ و شزﻮﻣآ هرادا [email protected] ،
1 - ﻪﻣﺪﻘﻣ ﺶﻟﺎﭼ ﺎﺑ زوﺮﻣا نﺎﻬﺟ رد .ﺖﺳا ﻪﺟاﻮﻣ يژﺮﻧا ﺪﻴﻟﻮﺗ ﺶﺨﺑ رد ﻲﻧاواﺮﻓ يﺎﻫ
يژﺮﻧا ﺮﻴﺧا يﺎﻬﻟﺎﺳ ﻪﺑ ﺮﻳﺬﭘﺪﻳﺪﺠﺗ يﺎﻫ
ﻲﮔدﻮﻟآ ﺶﻫﺎﻛ ﻞﻴﻟد ﺖﺴﻳز
يژﺮﻧا ﺪﻴﻟﻮﺗ زا ﻲﺷﺎﻧ ﻲﻄﻴﺤﻣ ﻪﺘﻓﺮﮔ راﺮﻗ ﻪﺟﻮﺗ درﻮﻣ ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا
.ﺪﻧا
ﻢﻬﻣ زا ﻲﻜﻳ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ دﺎﺑ يژﺮﻧا زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺮﻳﺬﭘﺪﻳﺪﺠﺗ يژﺮﻧا ﻊﺑﺎﻨﻣ ﻦﻳﺮﺗ
ور نﺎﻬﺟ يﺎﻫرﻮﺸﻛ زا يرﺎﻴﺴﺑ رد ،يدﺎﺼﺘﻗا ﻪﻴﺟﻮﺗ ياراد
ﻪﺑ ﻲﻧوﺰﻓ
رﻮﺗاﺮﻧژ .ﺖﺳا ﻪﺘﺷاﺬﮔ ود ﻲﻳﺎﻘﻟا
ﻮﺳ رﻮﺗاﺮﻧژ نﺎﻤﻫ ﻊﻗاو رد ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻲﻳﺎﻘﻟا
ﻢﻴﺳ رﻮﺗور ا هﺪﺷ ﻲﭽﻴﭘ ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ًﺎﻤﻴﻘﺘﺴﻣ نآ رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻪﻛ ﺖﺳ
ﻪﺑ ﺖﺸﭘ ترﺪﻗ ﻚﻴﻧوﺮﺘﻜﻟا لﺪﺒﻣ ود ﻖﻳﺮﻃ زا نآ رﻮﺗور و ﺖﺳا ﻞﺼﺘﻣ ﻲﻣ ﻞﺼﺘﻣ ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ناﺰﻐﻟ ﻪﻘﻠﺣ ﺎﺑ ﺖﺸﭘ نزﺎﺧ ﻚﻳ لﺪﺒﻣ ود ﻦﻴﺑ .ددﺮﮔ
ﻚﻨﻴﻟ نزﺎﺧ نآ ﻪﺑ ﻪﻛ ﻲﻣ ﻪﺘﻔﮔ dc
ﻲﻣ راﺮﻗ ،دﻮﺷ ﻪﺑ نزﺎﺧ ﻦﻳا .دﺮﻴﮔ
هﺮﻴﺧذ ناﻮﻨﻋ
ﻮﻈﻨﻣ ﻪﺑ و يژﺮﻧا هﺪﻨﻨﻛ هﺎﮕﻧ ﺖﺑﺎﺛ ر
ﺶﻫﺎﻛ) ژﺎﺘﻟو ﻦﺘﺷاد
ﻲﻣ رﺎﻛ ﻪﺑ (ژﺎﺘﻟو ﻞﭙﻳر ﻮﻴﺘﻛا ناﻮﺗ لﺮﺘﻨﻛ ،رﻮﺗور ﺖﻤﺳ لﺪﺒﻣ ﻪﻔﻴﻇو .دور
ﻚﻨﻴﻟ ژﺎﺘﻟو ﻪﻜﺒﺷ ﺖﻤﺳ لﺪﺒﻣ .ﺖﺳا ﻦﻴﺷﺎﻣ ﻮﻴﺘﻛار و لﺮﺘﻨﻛ ار dc
ﻲﻣ ﻲﻣ ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ ،ﺪﻨﻛ رﺎﻜﺑ ژﺎﺘﻟو لﺮﺘﻨﻛ و ﻮﻴﺘﻛار ناﻮﺗ ﻖﻳرﺰﺗ ياﺮﺑ ﺪﻧاﻮﺗ
ﻦﻴﺑرﻮﺗ يﺎﻳاﺰﻣ .دور ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ يدﺎﺑ يﺎﻫ
ود ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ﻮﺳ
ﻪﻳﺬﻐﺗ
ﺪﻨﺗرﺎﺒﻋ :زا ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ ﻢﻴﻈﻨﺗ و ﻪﻜﺒﺷ ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ ندﻮﺑ ﺖﺑﺎﺛ
رﻮﺗور ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا .
لﺪﺒﻣ ﻲﻣﺎﻧ ناﻮﺗ هدﺎﻔﺘﺳا درﻮﻣ ترﺪﻗ ﻚﻴﻧوﺮﺘﻜﻟا يﺎﻫ
ود ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ رد هزاﺪﻧا ﻪﺑ ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻮﺳ
30 %
.ﺖﺳا ﻦﻴﺷﺎﻣ ﺖﻴﻓﺮﻇ هﺪﻤﻋ ﺶﺨﺑ ژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ
ا ي لواﺪﺘﻣ تﻻﻼﺘﺧ
ﻲﻣ ﻞﻴﻜﺸﺗ ار ترﺪﻗ ﻢﺘﺴﻴﺳ عﻮﻧ ﻦﻳا ﻢﻬﺳ هﺪﺷ مﺎﺠﻧا تﺎﻘﻴﻘﺤﺗ .ﺪﻫد
لﻼﺘﺧا ار 92 ﻲﻣ دروآﺮﺑ ﺪﺻرد ] ﺪﻨﻛ
2،1 .[
ﻲﻳﺎﻘﻟا يﺎﻫرﻮﺗاﺮﻧژ ﻪﻛ ﺎﺠﻧآ زا
يراﺪﻳﺎﭘ ﻞﺋﺎﺴﻣ ﺎﺑ توﺎﻔﺘﻣ ﻲﺘﻴﻔﻴﻛ ﺎﺑ ﻲﻟو نوﺮﻜﻨﺳ رﻮﺗاﺮﻧژ ﻞﺜﻣ ﺰﻴﻧ زرا ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ﺎﻬﻧآ يراﺪﻳﺎﭘ ﻞﻳﺎﺴﻣ ﻪﻛ ﺖﺳا ﻢﻬﻣ ،ﺪﻨﺘﺴﻫ وﺮﺑور ددﺮﮔ ﻲﺑﺎﻳ
] 4،3 و ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ندﻮﺑ ﻞﺼﺘﻣ ﺖﻴﻠﺑﺎﻗ ﻪﻨﻴﻣز رد يدﺎﻳز تﺎﻘﻴﻘﺤﺗ .[
ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد رﺎﺘﻓر ﻲﺳرﺮﺑ ] ﺖﺳا هﺪﺷ مﺎﺠﻧاDFIG
6،5 [ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ ًاﺮﻴﺧا .
عﻮﺿﻮﻣ ،ترﺪﻗ ﻪﻜﺒﺷ رد يدﺎﺑ يﺎﻫرﻮﺗاﺮﻧژ ﺪﺷر ﻪﺑور و هدﺮﺘﺴﮔ ذﻮﻔﻧ ﻪﺑ هﺎﮔوﺮﻴﻧ لﺎﺼﺗا ﻆﻔﺣ و ﻦﺘﺷاد ﻪﮕﻧ راﺪﻳﺎﭘ ﺮﺑاﺮﺑ رد ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ يدﺎﺑ يﺎﻫ
ﻄﺧ .ﺖﺳا ﻪﺘﺸﮔ رادرﻮﺧﺮﺑ يدﺎﻳز ﺖﻴﻤﻫا زا ﻪﻜﺒﺷ ژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ و ﺎﻫﺎ هداد خر تﺎﺷﺎﺸﺘﻏا لﺮﺘﻨﻛ رد يدﺎﺑ هﺎﮔوﺮﻴﻧ ﺖﻛرﺎﺸﻣ و ﺮﻴﺛﺄﺗ ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ
هﺎﮔوﺮﻴﻧ .ﺖﺳا ﻢﻬﻣ رﺎﻴﺴﺑ ﻪﺘﺳﻮﻴﭘ ﻢﻬﺑ ترﺪﻗ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻚﻳ رد يدﺎﺑ يﺎﻫ
دﻮﺒﻤﻛ و هﺎﺗﻮﻛ لﺎﺼﺗا صﻮﺼﺨﺑ ژﺎﺘﻟو ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد تﺎﻧﺎﺳﻮﻧ ﺮﺑاﺮﺑ رد ﻬﮔﺎﻧ و ﺪﻳﺪﺷ يﺎﻫژﺎﺘﻟو .ﺪﻨﺘﺴﻫ راﺪﻳﺎﭘﺎﻧ و سﺎﺴﺣ رﺎﻴﺴﺑ ﻲﻧﺎ
ﻦﻴﺑرﻮﺗ درﻮﻣ رد ﺮﻣا ﻦﻳا ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳا ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ زا ﻪﻛ يدﺎﺑ يﺎﻫ
،ﺪﻨﻨﻛ
ندﻮﺑ ﻻﺎﺑ و ﻮﻴﺘﻛار ناﻮﺗ ﻪﺑ ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ زﺎﻴﻧ نآ ﺖﻠﻋ .ﺖﺳا ﺮﺘﺸﻴﺑ ﻲﻣ ﻲﮔﺪﻨﻨﻛ ﻲﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ نﺎﻳﺮﺟ ] ﺪﺷﺎﺑ
7 [.
ناﺮﺒﺟ ﺪﺿ يﺎﻫژﺎﺘﻟو يزﺎﺳ
شور زا ﻲﻜﻳ رﻮﺗور ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺆﻣ يﺎﻫ
ندﺮﻛ دوﺪﺤﻣ رد هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﺮﺛ
نﺎﻳﺮﺟ ﺖﻟﺎﺣ دﻮﺒﻬﺑ و رﻮﺗور ﻲﻣﻮﺠﻫ يﺎﻫ ] ﺖﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
9،8 .[
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻤﻧ گرﺰﺑ يﺎﻫژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ ﺖﺤﺗ ﻲﻄﺧ يﺎﻫ ﻪﺑ ﺪﻨﻧاﻮﺗ
زا ،رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ ﺖﻬﺟ ،ﻊﻗاﻮﻣ ﻲﻀﻌﺑ رد .ﺪﻨﻨﻛ رﺎﻛ ﺐﺳﺎﻨﻣرﻮﻃ لﺮﺘﻨﻛ موﺰﻟ ﺎﻣا ،ﺖﺳا هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﻲﺒﺼﻋ ﻪﻜﺒﺷ يﺎﻫﺪﻨﻨﻛ يزﺎﺳاﺪﺟ
ﻪﻔﻟﺆﻣ يﺎﻫ ﻲﻣ بﻮﺴﺤﻣ نآ ﺐﻳﺎﻌﻣ زا رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟdq لﺮﺘﻨﻛ شور .دﻮﺷ
ود ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ناﻮﺗ ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ ﻮﺳ
رﺎﺷ ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ لﺮﺘﻨﻛ شور زا ،ﻪﻳﺬﻐﺗ ] ﺖﺳا هﺪﺷ ﻪﺠﻴﺘﻧ ﻲﻳﺎﻘﻟا يﺎﻫرﻮﺗﻮﻣ روﺎﺘﺸﮔ و
10 ] رد .[
11 شور زا [
ناﻮﺗ لﺮﺘﻨﻛ ياﺮﺑ ناﻮﺗ ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ لﺮﺘﻨﻛ ﺳا هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا رﻮﺗاﺮﻧژ يﺎﻫ
.ﺖ
ناﻮﺗ اﺪﺘﺑا ،ﻊﺟاﺮﻣ ﻦﻳا رد ﺎﺑ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻮﻴﺘﻛار و ﻮﻴﺘﻛا يﺎﻫ
ناﻮﺗ نآ يﺎﻄﺧ و ﻪﺴﻳﺎﻘﻣ ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ ﻊﺟﺮﻣ يﺎﻫ لﺮﺘﻨﻛ ﻪﺑ ﺎﻫ
هﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻣ ﻖﻳرﺰﺗ ﺲﻳزﺮﺘﺴﻴﻫ رد .دﻮﺷ
و ﺲﻳزﺮﺘﺴﻴﻫ ﻲﺟوﺮﺧ سﺎﺳاﺮﺑ ﺖﻳﺎﻬﻧ
ﺶﻴﭘ زا ﮓﻨﻴﭽﻴﺋﻮﺳ لوﺪﺟ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ رﻮﺗور ﺎﻳ رﻮﺗﺎﺘﺳا رﺎﺷ ﺖﻴﻌﻗﻮﻣ ﭽﻴﺋﻮﺳ ،هﺪﺷ ﻦﻴﻴﻌﺗ ترﻮﺻ رﻮﺗور ﺖﻤﺳ ترﺪﻗ ﻚﻴﻧوﺮﺘﻜﻟا لﺪﺒﻣ ﮓﻨﻴ
ﻲﻣ ﻪﻛ يرﻮﻃ ﻪﺑ ،ﺖﺳا ﺮﻴﻐﺘﻣ شور ﻦﻳا رد ﮓﻨﻴﭽﻴﺋﻮﺳ ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ .دﺮﻳﺬﭘ
ﻪﻨﻳﺰﻫ ﺶﻳاﺰﻓا ﺚﻋﺎﺑ عﻮﺿﻮﻣ ﻦﻳا ترﺪﻗ ﻚﻴﻧوﺮﺘﻜﻟا تاودا ﻪﺑ ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ ي
ﻲﻣ لﺪﺒﻣ ﻚﻴﻧﻮﻣرﺎﻫ ﻪﻛ ﺖﺳا نآ ،شور ﻦﻳا ﺐﻳﺎﻌﻣ ﺮﮕﻳد زا .دﻮﺷ يﺎﻫ
هدﺎﻴﭘ ﻪﺠﻴﺘﻧ رد يدﺎﻳز ﻲﻣ ﺪﻴﻟﻮﺗ نآ يزﺎﺳ
يﺮﻴﮔﻮﻠﺟ ياﺮﺑ ﻲﻓﺮﻃ زا .دﻮﺷ
خر زا دراد ﺖﻳدوﺪﺤﻣ ﻢﻫ ﺮﺘﻠﻴﻓ زا هدﺎﻔﺘﺳا ،ﺲﻧﺎﻧوزر نداد ]
12 .[
ﻢﺘﺴﻴﺳ يراﺪﻳﺎﭘ ﺖﻬﺟ ﻪﻠﺣﺮﻣ ﻦﻳﺮﺘﻤﻬﻣ لوا نﺎﺳﻮﻧ ﻲﺳرﺮﺑ ،ترﺪﻗ يﺎﻫ
ﻞﺑﺎﻗ ﻢﺘﺴﻴﺳ يراﺪﻳﺎﭘ ،ﻢﻴﺷﺎﺑ ﻪﺘﺷاد ار لوا نﺎﺳاﻮﻧ يراﺪﻳﺎﭘ ﺮﮔا .ﺖﺳا ﻦﻳا ﺮﻴﻏ رد .ﺖﺳا ﺖﺸﮔﺮﺑ ﻲﻣ راﺪﭘﺎﻧ ﻢﺘﺴﻴﺳ ترﻮﺻ
دﻮﺷ ] 13 ﻦﻳﺮﺑﺎﻨﺑ [
ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺪﻳﺎﺑ ياراد ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد ﺦﺳﺎﭘ
.ﺪﺷﺎﺑ ﻊﻳﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ ﻦﻳﺮﺘﻤﻬﻣ زا ﻲﻜﻳ
هﺪﻨﻨﻛ هدﺎﻔﺘﺳا دﺎﻳز ندﻮﺑ نازرا و ﻲﮔدﺎﺳ ﺖﻠﻋ ﻪﺑ ﺖﻌﻨﺻ رد ﻪﻛ ﻲﻳﺎﻫ
ﻲﻣ لﺮﺘﻨﻛ دﻮﺷ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻟاﺮﮕﺘﻧا ﻲﺒﺳﺎﻨﺗ ي لﺮﺘﻨﻛ ﻦﻳا ﺎﻣا .ﺖﺳاPI
هﺪﻨﻨﻛ
ﻪﺟرد ﺶﻳاﺰﻓا ﻪﻠﻤﺟ زا ﻲﺑﻮﻴﻋ ياراد دراﻮﻣ ﻲﺧﺮﺑ رد ﺘﺴﻴﺳ ي
ﺶﻳاﺰﻓا) ﻢ
ﻲﺒﺳﺎﻨﺗ هﺮﻬﺑ ﺐﻳﺮﺿ ياﺮﺑ ﻢﺘﺴﻴﺳ يراﺪﻳﺎﭘﺎﻧ نﺎﻜﻣا و (ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺐﻄﻗ ﻲﻣ گرﺰﺑ ﻪﺑ .ﺪﺷﺎﺑ لﺮﺘﻨﻛ يداﺪﻌﺗ زا ﻲﻠﻛ رﻮﻃ
يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ رد هﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳاDFIG ﻪﻘﻠﺣ ﻞﻣﺎﺷ ﻪﻛ دﻮﺷ
يﺎﻫ لﺮﺘﻨﻛ رﻮﺤﻣ نﺎﻳﺮﺟ و q
d
ﻪﻘﻠﺣ ،رﻮﺗور ﺖﻋﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻫ
ژﺎﺘﻟو و نﺎﻳﺮﺟ ﻂﺳﻮﺗ ﻪﻛ لﺮﺘﻨﻛ رﻮﺗورq
ﻲﻣ .دﻮﺷ ﻪﻘﻠﺣ يﺎﻫ ﺑ ﻮﻴﺘﻛار ناﻮﺗ لﺮﺘﻨﻛ ﻪ
رﻮﺤﻣ نﺎﻳﺮﺟ ندروآ ﺖﺳد d
ﻲﻣ رﻮﺗور لﺎﻤﻋا ﺎﺑ .ﺪﺷﺎﺑ لﺮﺘﻨﻛ
يﺎﺘﺳار رد رﻮﺗور ﺖﻤﺳ لﺪﺒﻣ رد يرادﺮﺑ
ﻲﻣ لﺮﺘﻨﻛ ﻞﻘﺘﺴﻣ ترﻮﺻ ﻪﺑ ﻮﻴﺘﻛار و ﻮﻴﺘﻛا ناﻮﺗ ،رﻮﺗﺎﺘﺳا ناﺪﻴﻣ دﻮﺷ
.
هدﺎﻴﭘ ياﺮﺑ ود ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ يرادﺮﺑ لﺮﺘﻨﻛ يزﺎﺳ ﻮﺳ
لﺮﺘﻨﻛ زا ﻪﻳﺬﻐﺗ
ﻨﻛ هﺪﻨ ﺎﻫ ي PI ﻪﺘﻔﮔ ﻻﺎﺑ رد ﻪﻛ ﻲﺑﻮﻴﻋ ﺮﺑ هوﻼﻋ ﻪﻛ ،ﺖﺳا هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا
لﺮﺘﻨﻛ ﻲﻠﺻا ﺐﻴﻋ ،هﺪﺷ هﺪﻨﻨﻛ
ﻂﻳاﺮﺷ رد نآ ندﻮﺒﻧ موﺎﻘﻣPI ﺮﻴﻴﻐﺗ
ﻲﺋﺰﺟ يﺎﻫﺮﺘﻣارﺎﭘ ﻢﺘﺴﻴﺳ
و ﺖﺳا رﺎﻛ ﻪﻄﻘﻧ ]
14 [.
رد زا ﻊﻗاﻮﻣ ﻲﻀﻌﺑ
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ يﺎﻫ ﻲﻄﺧﺮﻴﻏ ياﺮﺑ ﻦﻳا ﺮﻣا هدﺎﻔﺘﺳا هﺪﺷ ﺖﺳا ﺎﻣا .
ﻲﮔﺪﻴﭽﻴﭘ
هدﺎﻴﭘ لﺮﺘﻨﻛ عﻮﻧ ﻦﻳا يزﺎﺳ
ﻲﻣ بﻮﺴﺤﻣ ﺎﻬﻧآ بﻮﻴﻋ زا ﺎﻫﺪﻨﻨﻛ دﻮﺷ
] 15 [ .
لﺪﻣ يزﺎﺳ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد ﺖﻤﺴﻗ
يﺎﻫ ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا ،ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ
و لﺮﺘﻨﻛ
هﺪﻨﻨﻛ يﺎﻫ رﻮﺗورPI نﺎﺸﻧ ﻲﻣ ﺪﻫد يﺎﻨﻬﭘ ﻪﻛ ﻦﻳا ﺪﻧﺎﺑ لﺮﺘﻨﻛ ﺪﻨﻨﻛ ه ﺎﻫ
ﺚﻋﺎﺑ ﻪﻛ ﺖﺳا ﻢﻛ يﺪﻨﻛ
ﻲﻣ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺦﺳﺎﭘ ﻦﻳا رد ﻦﻳاﺮﺑﺎﻨﺑ .دﻮﺷ
ﺶﻫوﮋﭘ اﺰﻓا ، يﺎﻨﻬﭘ ﺶﻳ ﺪﻧﺎﺑ
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻣ دﺎﻬﻨﺸﻴﭘ .ددﺮﮔ
دﻮﺒﻬﺑ ياﺮﺑ
لﺮﺘﻨﻛ دﺮﻜﻠﻤﻋ هﺪﻨﻨﻛ
يﺎﻫ ﻪﻘﻠﺣPI لﺮﺘﻨﻛ ﻪﻘﻠﺣ ،رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ ي
يﺎﻨﻬﭘ ،ﻮﻴﺘﻛار ترﺪﻗ لﺮﺘﻨﻛ ﻪﻘﻠﺣ و رﻮﺗور ﺖﻋﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ ﺪﻧﺎﺑ
هﺪﻨﻨﻛ ﺎﻫ
ﻲﻣ هداد ﺶﻳاﺰﻓا لﺎﻌﻓ ﻲﺋاﺮﻴﻣ ﺎﺑ يﺎﻫﺮﺘﻣارﺎﭘ يور نآ تاﺮﺛا و دﻮﺷ
ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ ﻲﺳرﺮﺑ ﻲﻣ .دﻮﺷ ﺎﺑ ﺶﻳاﺰﻓا يﺎﻨﻬﭘ
،ﺪﻧﺎﺑ ﻲﺑﺎﻳدر ﺖﻋﺮﺳ و ﻢﺘﺴﻴﺳ
ﻲﻣ راﺮﻗ ﻲﺑﺎﻳزرا درﻮﻣ ﻲﺑﺎﻳدر يﺎﻨﻬﭘ تاﺮﺛا ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ .دﺮﻴﮔ
يور ﺪﻧﺎﺑ
لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻫﺮﺘﻣارﺎﭘ ،رﻮﺗﺎﺘﺳا يﺎﻫﺪﻣ هﺪﻨﻨﻛ
يﺎﻫﺪﻣ ،ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا روﺎﺘﺸﮔ ،ﺎﻫ
ﺖﻟﺎﺣ ،ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ و ارﺬﮔ يﺎﻫ
ﻲﻣ راﺮﻗ ﻲﺳرﺮﺑ درﻮﻣ ﺖﻋﺮﺳ تﺎﻧﺎﺳﻮﻧ دﺮﻴﮔ
.
5
1 - 1 - لﺮﺘﻨﻛ ناﺪﻴﻣ يﺎﺘﺳار رد
1 FOC
ﺦﺳﺎﭘ رﻮﺗﻮﻣ ﻒﻴﻌﺿ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ لﺮﺘﻨﻛ ﺎﺑ ﻲﻳﺎﻘﻟا
فﺮﻃ رد و ﺮﻟﺎﻜﺳا
لﺮﺘﻨﻛ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ هزوﺮﻣا و ﺪﺷ ﻞﻴﻤﻜﺗ ﺞﻳرﺪﺗ ﻪﺑ هﺪﻳا ﻦﻳا ﻞﺑﺎﻘﻣ
يرادﺮﺑ
رﻮﺗﻮﻣ هﺎﮕﻳﺎﺟ رﻮﺗﻮﻣ يﺎﻫدﺮﺑرﺎﻛ زا يرﺎﻴﺴﺑ ﻪﻛ هداد ءﺎﻘﺗرا نﺎﻨﭼ ار ﻲﻳﺎﻘﻟا
ﺖﺳا هداد صﺎﺼﺘﺧا دﻮﺧ ﻪﺑ ارDC 16]
. [ لﺮﺘﻨﻛ ﻲﻣ شﻼﺗ يرادﺮﺑ ﺪﻨﻛ
ﻣ ود ﺎﺗ ﺆ رﻮﺗﻮﻣ ﻚﻳ رد ار ﻢﻫ ﺮﺑ دﻮﻤﻋ ﻪﻔﻟ نﺎﻜﻣا ﺎﺗ ﺪﻨﻛ ﺪﻴﻟﻮﺗAC
و هﺪﺷ ﻢﻫاﺮﻓ رﺎﺷ ﺪﻟﻮﻣ نﺎﻳﺮﺟ زا روﺎﺘﺸﮔ ﺪﻟﻮﻣ نﺎﻳﺮﺟ ﻞﻘﺘﺴﻣ لﺮﺘﻨﻛ دﻮﺟﻮﻣ ﻲﺗاذ ﻞﺧاﺪﺗ فﺬﺣ نﺎﻜﻣا ﻲﺳرﺮﺑ ياﺮﺑ .دﻮﺷ دﺎﺠﻳا ﻊﻳﺮﺳ ﻲﺨﺳﺎﭘ نﺎﻳﺮﺟ رد رﻮﺗﻮﻣ روﺎﺘﺸﮔ دﻮﻟﻮﻣ يﺎﻫ يرﻮﺌﺗ ،ﻲﻳﺎﻘﻟا
درﻮﻣ يرادﺮﺑ لﺮﺘﻨﻛ
راﺮﻗ ﻪﺟﻮﺗ .ﺖﻓﺮﮔ ) ﻞﻜﺷ 1 ﻢﺘﻳرﻮﮕﻟا ﻲﻛﻮﻠﺑ ماﺮﮔﺎﻳد ( نﺎﺸﻧ ار FOC
ﻲﻣ ﺪﻫد τ و روﺎﺘﺸﮔ ياﺮﺑ مزﻻ طﺮﺷ .ﺖﺳا بﻮﻠﻄﻣ ﻲﺴﻴﻃﺎﻨﻐﻣ رﺎﺷ λ
رد روﺎﺘﺸﮔ و رﺎﺷ ﻞﻘﺘﺴﻣ لﺮﺘﻨﻛ ﺖﻬﺟ ﺖﺤﺻ ،FOC
رﻮﺗور رﺎﺷ ﻲﺑﺎﻳ و
ﻢﻫ ﺮﺘﻬﺑ ترﺎﺒﻋ ﻪﺑ
ندﻮﺑ ﺎﺘﺳار
r
ids
ﻲﻣ رﻮﺗور رﺎﺷ رادﺮﺑ ﺎﺑ ﺮﻣا ﻦﻳا و ﺪﺷﺎﺑ
ﻪﻳواز ﻦﺘﺷاد ﻪﺑ طوﺮﺸﻣ θr
ﻦﻴﻴﻌﺗ شور ﻪﺑ ﻪﺘﺴﺑ .ﺖﺳا θr
، ﻪﺑFOC
ﻲﻣ ﻢﻴﺴﻘﺗ ﻢﻴﻘﺘﺴﻣﺮﻴﻏ و ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ شور ود ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ شور رد .دﻮﺷ
2DFOC
ﻢﻴﺳ ﻚﻳ ﺎﻳ و لﺎﻫ ﺮﺛا رﻮﺴﻨﺳ ﻚﻳ ﻪﻴﺒﻌﺗ رﻮﺗﻮﻣ نورد ﭻﻴﭘ
هﺪﺷ هزاﺪﻧا ﻢﻴﻘﺘﺴﻣ ترﻮﺻ ﻪﺑ رﻮﺗور رﺎﺷ و ﻲﻣ يﺮﻴﮔ
شور رد .ﺪﻳﺎﻤﻧ
ﻢﻴﻘﺘﺴﻣﺮﻴﻏ
3IFOC
ﻪﻳواز شﺰﻐﻟ ﻦﻴﺑ رﻮﺗور و رﻮﺗﺎﺘﺳا ﺮﺑ سﺎﺳا تﺎﺼﺨﺸﻣ
ﻲﻣ ﻊﻤﺟ رﻮﺗور ﻲﻜﻳﺰﻴﻓ ﺖﻴﻌﻗﻮﻣ ﺎﺑ و هﺪﺷ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ رﻮﺗور ﻴﻇو .دﻮﺷ
ﻪﻔ
) ﻞﻜﺷ رد رﺎﺷ ﺖﻴﻌﻗﻮﻣ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﺪﺣاو 1
ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ،(
θr
رد ﺖﺳاIFOC
ﻮﻜﻧا ﺎﺑ ﻪﺸﻴﻤﻫ رﻮﺗور ﻲﻜﻳﺰﻴﻓ ﺖﻴﻌﻗﻮﻣ و يور هﺪﺷ ﺐﺼﻧ ﻲﺸﻳاﺰﻓا رد
ﻪﺑ رﻮﺗور رﻮﺤﻣ ﻲﻣ ﺖﺳد
ﺮﺿﺎﺣ لﺎﺣ رد .ﺪﻳآ ﻲﺘﻌﻨﺻ دﺮﺑرﺎﻛDFOC
و ﻪﺘﺷاﺪﻧ ﻊﻗاو رد لواﺪﺘﻣ و مﻮﺳﺮﻣFOC
ﻲﻣIFOC ﺑ لﺮﺘﻨﻛ ياﺮﺑ .ﺪﺷﺎ
رﻮﺗﻮﻣ ﻚﻴﻣﺎﻨﻳد ﺐﺳﺎﻨﻣ رد ﻲﻳﺎﻘﻟا
1FOC ﻪﻔﻟﻮﻣ ﺪﻳﺎﺑ
r يﺎﻫ ids r ، ids
ﺎﺑ
.ﺪﻧﻮﺷ لﺮﺘﻨﻛ ﺖﻗد ﻪﻘﻠﺣ ود رد رﻮﻈﻨﻣ ﻦﻳا ﻪﺑ
،اﺰﺠﻣ لﺮﺘﻨﻛ ﻪﺘﺴﺑ ي
هزاﺪﻧا ﻲﻌﻗاو راﺪﻘﻣ و بﻮﻠﻄﻣ راﺪﻘﻣ فﻼﺘﺧا ا هﺪﺷ يﺮﻴﮔ
ﻚﻳ ﻪﺑ رﻮﺗﻮﻣ ز
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻣ هدادPI لﺮﺘﻨﻛ ﻲﺟوﺮﺧ .دﻮﺷ هﺪﻨﻨﻛ
يﺎﻫ ﻢﺘﺴﻴﺳ ردPI
سﻮﻜﻌﻣ ﻞﻳﺪﺒﺗ ﻂﺳﻮﺗ رﻮﺗور و رﺎﺷ ﺖﻬﺟ ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ راود تﺎﺼﺘﺨﻣ ﻪﺳ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻪﺑ كرﻼﻛ ﻲﻣ لﺎﻤﻋا ﺮﺗرﻮﻨﻳا ﻪﺑ و ﻞﻘﺘﻨﻣ زﺎﻓ
ﻂﺑاور .ﺪﻧﻮﺷ
) 1 ) و ( 2 ﻲﻣ كرﻼﻛ و كرﺎﭘ سﻮﻜﻌﻣ ﻞﻳﺪﺒﺗ ﺮﮕﻧﺎﻴﺑ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ ( .ﺪﻨﺷﺎﺑ
τ
λ +
−
r
ids∗ r
iqs∗
r
iqs r
ids
iqs
ids
iu∗
+
−
iqs∗
ids∗
iw∗
iv∗
iw
iv
iu
ωr
θr
E
M
) ﻞﻜﺷ 1 :( ﻢﺘﻳرﻮﮕﻟا ﻲﻛﻮﻠﺑ ماﺮﮔﺎﻳد ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ارFOC
ﺪﻫد .
Fig. (1): Block diagram of the FOC algorithm.
ﺖﻋﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ ،روﺎﺘﺸﮔ ﻖﻴﻗد لﺮﺘﻨﻛ ﺮﺑ هوﻼﻋ ،فﺪﻫ ﻪﻜﻨﻳا ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ ﻲﻣ ) ﻞﻜﺷ ﻖﺑﺎﻄﻣ ،ﺪﺷﺎﺑ 1
ﻪﻘﻠﺣ ( ) ﻞﻜﺷ روﺎﺘﺸﮔ ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ ي 1
رﺎﻨﻛ رد (
ﺣ ﻪﻘﻠ ﻲﻣ راﺮﻗ ﺖﻋﺮﺳ ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ ي .دﺮﻴﮔ
تﺎﻋﻼﻃا زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ FOC
ﻪﻔﻟﻮﻣ ،ﻲﺘﻓﺎﻳرد ﻪﺑ ار روﺎﺘﺸﮔ و رﺎﺷ ﺪﻟﻮﻣ يﺎﻫ
لﺮﺘﻨﻛ ﻞﻘﺘﺴﻣ ترﻮﺻ
ﺮﺗرﻮﻨﻳا ﻖﻳﺮﻃ زا ار ﺐﺳﺎﻨﻣ ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ و نﺎﻳﺮﺟ ،ژﺎﺘﻟو و هدﻮﻤﻧ
4PWM
ﻪﺑ
ﻲﻣ لﺎﻤﻋا رﻮﺗﻮﻣ .ﺪﻳﺎﻤﻧ
) 1 (
) 2 (
1 - 2 - ﻜﻣ ناﻮﺗ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻂﺳﻮﺗ دﺎﺑ زا هﺪﺷ جاﺮﺨﺘﺳا ﻲﻜﻴﻧﺎ
جاﺮﺨﺘﺳا ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﺶﺧﺮﭼ ﻂﺳﻮﺗ دﺎﺑ زا ﻪﻛ يروﺎﺘﺸﮔ و ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ ناﻮﺗ ﻲﻣ ﻲﻣ دﺎﺑ ناﻮﺗ زا ﻲﺒﻳﺮﺿ ﺮﺑاﺮﺑ هراﻮﻤﻫ ،دﻮﺷ ) ﻂﺑاور زا ناﻮﺗ ﻦﻳا .ﺪﺷﺎﺑ
3 (
) و 4 ( ﺖﺳا ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﻞﺑﺎﻗ 17]
.[
3 wind p
wind p
ww Av
2 )1 , ( C P ) , ( C
p = λ θ = λ θ ρ ( 3)
V TSR R l w
w T P
wind mech mech
ww = ww = = ( 4) pww و ﻲﺟوﺮﺧ ناﻮﺗ Tww
ﻲﻣ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﺟوﺮﺧ روﺎﺘﺸﮔ ﺪﻨﺷﺎﺑ
. رد
قﻮﻓ ﻂﺑاور Cp
ﻲﻣ هﺪﻴﻣﺎﻧ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ترﺪﻗ ﺐﻳﺮﺿ ﺮﻔﺻ ﻦﻴﺑ هراﻮﻤﻫ و دﻮﺷ
ﺎﺗ 4477 / 0 ﺖﺷاد ﺪﻫاﻮﺧ راﺮﻗ Vwind
درﻮﺧﺮﺑ زا ﻞﺒﻗ ﺖﺳرد دﺎﺑ ﺖﻋﺮﺳ
هﺮﭘ ﺎﺑ wmechﺖﺳﺎﻫ
ﻪﻄﺑار رد ) ي 4 ﻪﻳواز ﺖﻋﺮﺳ ( ﺮﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﺖﻔﺷ يا
ﻲﻣ ﻪﻴﻧﺎﺛ ﺮﺑ ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ نﺎﻳدار ﺐﺴﺣ ﻪﻄﺑار رد ﻪﻛ رﻮﻃ نﺎﻤﻫ .ﺪﺷﺎﺑ
) ي 3 (
؛ﺖﺳا دﻮﻬﺸﻣ ﺰﻴﻧ Cp
ﻊﺑﺎﺗ θ,λ ﻲﻣ .ﺪﺷﺎﺑ ﻊﻗاو رد ﺖﻋﺮﺳ ﺖﺒﺴﻧ λ
هﺮﭘ كﻮﻧ ﻲﻄﺧ ﻦﻴﺑرﻮﺗ
ﺑ ﻲﻣ دﺎﺑ ﺖﻋﺮﺳ ﻪ .ﺪﺷﺎﺑ
عﺎﻌﺷ R ﺮﻫ و هﺮﭘ
R2
هﺮﭘ ﻪﻛ ﺖﺳا ﻲﺘﺣﺎﺴﻣπ مﺎﮕﻨﻫ ﺎﻫ
بورﺎﺟ ﺶﺧﺮﭼ ﻲﻣ
.ﺪﻨﻨﻛ θ
ﻪﻳواز ﺶﭽﻴﭘ ﻪﻳواز ﺰﻴﻧ هﺮﭘ
ﻲﻣ ﺎﻫ ) ﻪﻄﺑار .ﺪﺷﺎﺑ 5
( ﻦﻴﺑ طﺎﺒﺗرا Cp
λ,θ
ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ار .ﺪﻫد
− λ
− θ− θ −
= λ θ λ
C 1 exp
C C 1 C
C C ) , ( C
6
5 2 4 3 2 1
p (5)
cos sin
sin cos
ids r r idsr
iqs r r iqsr
θ θ
θ θ
= −
1 0
1 3
2 2
1 3
2 2
i u id s
iv i q s
iw
=−
−
1 3
035 . 0 80 . 0
1 1
θ
− + θ +
= λ
λ ( 6) 3 - 1 - رﻮﺗور لﺪﻣ ﺖﻟﺎﺣ
و رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ ﺐﺴﺣ ﺮﺑ رﻮﺗور ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
ﻲﻣ ﻒﻴﺻﻮﺗ و تﺎﺒﺛا ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ رﻮﺗﺎﺘﺳا يﻮﻠﻓ : دﻮﺷ
) 7 (
di rdq
= -R ir rdq - jω2 irdq- edq+ Vrdq ω
L r
d r
t
L b
′
′ ′
) 8 (
2 2
Lm Lm
Lr = Lr- Rr = Rr + Rs
Ls Ls
,
′ ′
) 9 (
R
Lm s
edq = Vsdq - jω ψr sdq- ψsdq
Ls Ls
ωr
ﻪﻄﺑار لدﺎﻌﻣ و رﻮﺗور ﺖﻋﺮﺳ
2
r =ω−ω
ﻲﻣ ω .ﺪﺷﺎﺑ
يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ ed
و eq
ﻦﻳا .ﺪﻨﺘﺴﻫ رﻮﺗﺎﺘﺳا ژﺎﺘﻟو و رﻮﺗﺎﺘﺳا يﻮﻠﻓ زا ﻲﻌﺑاﻮﺗ
ﻳﺎﻘﻟا ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو ،ﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ ﻲﻣ هﺪﻴﻣﺎﻧ رﻮﺗور ﻲ
و ﺪﻧﻮﺷ
ﺖﻟﺎﺣ تاﺮﺛا ﺖﻟﺎﺣ يور ار رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
نﺎﻳﺮﺟ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
ﻲﻣ ﺲﻜﻌﻨﻣ رﻮﺗور يارﺬﮔ دﺮﻜﻠﻤﻋ رد ﻲﻤﻬﻣ ﺶﻘﻧ و ﺪﻨﻨﻛ
.ﺪﻧرادDFIG
ناﺮﺒﺟ ﺎﺑ يزﺎﺳ مﺮﺗ يﺎﻫ ﻲﺿﺮﻋ ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ ﺞﻳوﺰﺗ
rq r 2L′i و ω
rq r 2L′i ω
ﻪﻘﻠﺣ ﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻫ ن
ﻲﻣ ﻞﻘﺘﺴﻣ ،رﻮﺗورd-q يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو .ﺪﻧﻮﺷ
ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ ﻲﻳﺎﻘﻟا ي
ed
و eq
ﺑ ﻪﻘﻠﺣ رد لﻼﺘﺧا ناﻮﻨﻋ ﻪ لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻫ
ﻞﻜﺷ رد نﺎﻳﺮﺟ ) يﺎﻫ
3 ) و ( 4 ﻲﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ ( ﺲﻳﻮﻧﻻﺎﺑ .ﺪﻧﻮﺷ
ﻞﻜﺷ ردˆ ﺎﻫ
هزاﺪﻧا يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻬﻳدورو رد هﺪﺷ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﺎﻳ هﺪﺷ يﺮﻴﮔ
هﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻣ ﺺﺨﺸﻣ ار رﻮﻈﻨﻣ ﻪﺑ .ﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد دﻮﺒﻬﺑ و ،ﺎﻄﺧ ﻲﺑﺎﻳدر ﺶﻫﺎﻛ
نﺎﻳﺮﺟ ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو رﻮﺗور يﺎﻫ ي
ﻪﻠﻴﺳو ﻪﺑ ﻲﻳﺎﻘﻟا
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻣ ناﺮﺒﺟ رﻮﺨﺸﻴﭘ ترﻮﺻ ﻪﺑ نﺎﻳﺮﺟ يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ يﺎﻫ .ﺪﻧﻮﺷ
لﺮﺘﻨﻛ ﻦﺘﻓﺮﮔ ﺮﻈﻧ رد ﺎﺑ
هﺪﻨﻨﻛ ترﻮﺻ ﻪﺑ رﻮﺗور يﺎﻫ ﺎﺑ ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ وPI
ﻞﻜﺷ ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ رﺎﺘﺧﺎﺳ ) يﺎﻫ
3 ) و ( 4 ﺮﺒﺟ ﺖﺤﺗ ( نا
يزﺎﺳ مﺮﺗ يﺎﻫ ﺞﻳوﺰﺗ
ژﺎﺘﻟو ،ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ ﻲﻣ رﻮﺗورd-q
ﻪﻄﺑار ترﻮﺻ ﻪﺑ ﺪﻧاﻮﺗ ) ي
10 ﻲﻣ نﺎﻴﺑ ( .دﻮﺷ
( )
( )
Vrdq = Kp-idq irdq -ref - irdq + K i-idq
irdq -ref - irdq + jω2L rirdq + Kcomedq
s ′
) 10 (
ﻞﻜﺷ ) 2 :(
هاﺮﻤﻫ ﻪﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﺑ سﺎﺑ ﻪﺑ هﺪﺷ ﻞﺼﺘﻣDFIG
ﺖﻳﺎﻬﻧ
Fig. (2): Turbines with DFIG connected to an infinite bus irdرﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﻪﻘﻠﺣ :(3) ﻞﻜﺷ
Fig. (3): Rotor current control loop ird
رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﻪﻘﻠﺣ:(4) ﻞﻜﺷ Fig. (4): Rotor current control loop
ﻪﻜﺒﺷ ﺮﺘﻠﻴﻓ نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﻪﻘﻠﺣ :(5) ﻞﻜﺷ Fig. (5): Flow control loop filter network igd
igqﻪﻜﺒﺷ ﺮﺘﻠﻴﻓ نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﻪﻘﻠﺣ :(6) ﻞﻜﺷ Fig. (5): Flow control loop filter network igd
ﺎﺠﻨﻳا رد irdq-ref
ﻪﻔﻟﺆﻣ ﻊﺟﺮﻣ نﺎﻳﺮﺟ يﺎﻫ ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ار رﻮﺗورd-q
رد .ﺪﻫد
ﻪﻄﺑار ي ) 10 ( Kcom
ﻲﻣ .ﺪﺷﺎﺑ ﻚﻳ ﺎﻳ ﺮﻔﺻ ﺪﻧاﻮﺗ Kcom=1
ار ﻲﻨﻌﻣ ﻦﻳا
ﻲﻣ ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو ﻪﻛ ﺪﻫد ﻲﻳﺎﻘﻟا ي
ﻪﻠﻴﺳو ﻪﺑ
لﺮﺘﻨﻛ هﺪﻨﻨﻛ ﻲﻣ ناﺮﺒﺟ رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ يﺎﻫ و ﺪﻧﻮﺷ
Kcom=0 ار ﻲﻨﻌﻣ ﻦﻳا
ﻲﻣ ﻲﻤﻧ ناﺮﺒﺟ ﺎﻬﻧآ ﻪﻛ ﺪﻧﺎﺳر .ﺪﻧﻮﺷ
1 - 6 - ﻪﻜﺒﺷ فﺮﻃ ﺮﺘﻠﻴﻓ لﺪﻣ
) ﻞﻜﺷ رد هﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ ﺮﺘﻠﻴﻓ 2
ﺲﻧﺎﺘﻛوﺪﻧا ﻚﻳ ﻞﻣﺎﺷ ،(
Lg
و
ﺖﻣوﺎﻘﻣ Rg
ﻲﻣ ﺖﻟﺎﺣ و ﺪﺷﺎﺑ ﻪﻄﺑار ترﻮﺻ ﻪﺑ نآ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
ي ) 11 (
ﻒﻴﺻﻮﺗ ﻲﻣ ﺲﻳﺪﻧا ﺎﺠﻨﻳا رد .دﻮﺷ ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ار ﻪﻜﺒﺷ ﺮﺘﻠﻴﻓ ﺮﻳدﺎﻘﻣg
ﺪﻫد
و Vsdq
، igdq
و Vgdq
ﻪﻔﻟﺆﻣ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ يﺎﻫ
و رﻮﺗاﺮﻧژ لﺎﻨﻴﻣﺮﺗ ژﺎﺘﻟوd-q
.ﺪﻨﺘﺴﻫ ﻪﻜﺒﺷ فﺮﻃ ﺮﺘﻠﻴﻓ ژﺎﺘﻟو و نﺎﻳﺮﺟ Vg
ﻪﻜﺒﺷ فﺮﻃ لﺪﺒﻣ زا
ﻲﻣ ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻪﻘﻠﺣ .دﻮﺷ نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﺎﻫ ﺖﺤﺗ ،ﻪﻜﺒﺷ فﺮﻃ ﺮﺘﻠﻴﻓd-q
ﺗ يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ ناﺮﺒﺟ ﻞﻜﺷ رد ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ ﺞﻳوﺰ
يﺎﻫ ) 5 ) و ( 6 هﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ (
يﺎﻫژﺎﺘﻟو ،ﻞﻜﺷ ﻦﻳا رد .ﺖﺳا Vsdq
و Vsq
هداد نﺎﺸﻧ لﻼﺘﺧا ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ
DFIG
ir
i ig
is
vr g
v
g g
R +X
e e
R +X v∝
vs
C ird
rd ref
i −
ˆrq
i
( ) Idq s
K
irq
−
−
−
rq ref
i −
2
Lr′ω
( ) Idq s
K Kcom
ˆq e
ˆ irq
ˆrd
I
Vrq
eq
1 Lrs+R r ωb
′
′ 2
Lr′ω
−
ird
Kcom
igd
igq
−
−
−
gdref
i −
Lgω
( ) Gdq s
K ˆsd v
ˆ igq
ˆ igq
Vgq
− 1
Lgs+Rg ωb Lgω vsd
−
−
igq
igd
igd
−
−
−
gq ref
i −
Lgω
( ) Gdq s
K ˆsq v
ˆ igq
ˆ igd
Vgq
− 1
Lgs+Rg ωb Lgω
igq
vsq
−
−
7
ﻲﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﺎﻫژﺎﺘﻟو ﻦﻳا ،ﺎﻄﺧ ﻲﺑﺎﻳدر ﺶﻫﺎﻛ رﻮﻈﻨﻣ ﻪﺑ .ﺪﻧﻮﺷ
ﻞﻜﺷ رد هﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ رﻮﺨﺸﻴﭘ يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ يﺎﻫ
) 5 ) و ( 6 ناﺮﺒﺟ (
ﻲﻣ .ﺪﻧﻮﺷ
sdq gdq gdq g gdq
g gdq b
g R i j L i V V
dt di
L =− − ω − +
ω (11)
1 - 7 - ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ﻞﺼﺘﻣ رﻮﺗﺎﺘﺳا ندﺮﻛ لﺪﻣ
رد ﺎﺑ ﺮﻈﻧ لﺮﺘﻨﻛ ﻦﺘﻓﺮﮔ ﻞﻘﺘﺴﻣ لﺮﺘﻨﻛ رﻮﺗﺎﺘﺳا يﻮﻠﻓ يﺎﺘﺳار رد يرادﺮﺑ
ﻲﻣ ﻦﻜﻤﻣ ﻮﻴﺘﻛار و ﻮﻴﺘﻛا ناﻮﺗ ﻮﺷ
.د يﺎﻫﺮﻴﻐﺘﻣ ،نادﺮﮔ ﻊﺟﺮﻣ لﺪﻣ رد
ﺖﺑﺎﺛ رﺎﮔﺪﻧﺎﻣ ﺖﻟﺎﺣ ردd-q ﻚﻳ رد ﻚﭼﻮﻛ لﺎﻨﮕﻴﺳ لﺪﻣ ياﺮﺑ ﻪﻛ ﺪﻧا
ﺐﺳﺎﻨﻣ ﻲﺑﺎﺨﺘﻧا رﺎﻛ ﻪﻄﻘﻧ ﻲﻣ
.ﺪﺷﺎﺑ
b dt
θ=ω∫ω do
q1
q2 qo
d1
d2
θs
γ ψs ω ωs
Vinf
) ﻞﻜﺷ 7 :( هﺎﮕﺘﺳد رد يروزﺎﻓ ماﺮﮔﺎﻳد dq
Fig. (7): Phasor diagrams in the dq set
ﻪﻨﻴﺷﺎﻣ ﻚﺗ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻚﻳ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ ﺖﻤﺴﻗ ﻦﻳا زا فﺪﻫ ﻲﺑ ﻦﻴﺷ ﻪﺑ ﻞﺼﺘﻣ ﻊﺟﺮﻣ هﺎﮕﺘﺳد رد ﺖﻳﺎﻬﻧ
ﻦﺘﻓﺮﮔ ﺮﻈﻧ رد ﺎﺑ d-q
ﻲﻣ رﻮﺗﺎﺘﺳا ناﺪﻴﻣ يﺎﺘﺳار ﺪﺷﺎﺑ
. رد قﻮﻓ ﻂﺑاور ,ψ
و v ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑi
يﺎﻬﺴﻳﺪﻧا .ﺪﻨﺘﺴﻫ نﺎﻳﺮﺟ و ژﺎﺘﻟو ،رﺎﺷ فﺮﻌﻣ و s
ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ ،r
ﺖﻴﻤﻛ ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ار رﻮﺗور و رﻮﺗﺎﺘﺳا يﺎﻫ .ﺪﻨﻫد
Ls
و Lr
ﺲﻧﺎﺘﻛوﺪﻧا يﺎﻫ
،ﺪﻨﺘﺴﻫ رﻮﺗور و رﻮﺗﺎﺘﺳا يدﻮﺧ Lm
،ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ ﺲﻧﺎﺘﻛوﺪﻧا ω2
ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ
ر شﺰﻐﻟ
،رﻮﺗو ωb
ﻪﻳواز ﺲﻧﺎﻛﺮﻓ و ﻲﺳﺎﺳا يا
ﻊﺟﺮﻣ بﺎﻗ ﺖﻋﺮﺳ ω
ﻲﻣ رﻮﺗﺎﺘﺳا يﻮﻠﻓ ﺎﺑ ﻖﺒﻄﻨﻣd-q ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ .ﺪﺷﺎﺑ
Rs
و Rr
ﺖﻣوﺎﻘﻣ يﺎﻫ
.ﺪﻨﺘﺴﻫ رﻮﺗور و رﻮﺗﺎﺘﺳا
sq 0
s
sd =ψ ψ =
ψ (12)
dψqs =ωb(Vqs- R is qs-ω ψds) dt (13)
dψds =ωb(Vds- R isds+ω ψqs) dt (14)
Lm(ψqsidr-ψdsiqr) Te = Ls (15)
ψds = L isds+ L i ,mdr ψds = L is qs+ L im qr (16)
ψdr = L irdr+ L i ,mds ψqr = L ir qr+ L im qs (17)
P = V is dr dr+ V iqr qr r, P = V idr dr+ V iqr qr (18)
Q = V is dsqs- V iqsds (19)
Le did = -R ie d+ωL i - Ve q sd+ V¥d ωb dt ) 20 ( 1 dψsd Vsd = R is sd-ωψsq+ ωb dt ) 21 ( , ψsd = L is sd + Lm rdi ψsq = L is sq + Lm rqi (22)
2 - 1 - دﻮﺒﻬﺑ دﺮﻜﻠﻤﻋ يارﺬﮔ ﻦﻴﺑرﻮﺗ يﺎﻫ يدﺎﺑ ﺰﻬﺠﻣ ﻪﺑ يﺎﻫرﻮﺗاﺮﻧژ
لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ يﮋﺗاﺮﺘﺳازا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻮﺳ ود ﻲﻳﺎﻘﻟا
ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ يوﺮﻴﻧ يﺎﻫژﺎﺘﻟو ﻲﻳﺎﻘﻟا ي
(BACK EMF) رد
DFIG
نﺎﻳﺮﺟ يور ار رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫﺮﺛا ﺲﻜﻌﻨﻣ رﻮﺗور ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ
ﻲﻣ ژﺎﺘﻟو دﻮﺒﻤﻛ ﻦﻤﺿ رد رﻮﺗور ﻲﻣﻮﺠﻫ نﺎﻳﺮﺟ يور ﻲﻤﻬﻣ ﺶﻘﻧ و ﺪﻨﻛ
ناﺮﺒﺟ .دراد رﻮﺗاﺮﻧژ يزﺎﺳ
ﻲﻣ ﺎﻫژﺎﺘﻟو ﻦﻳا ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ﻞﺼﺘﻣ ﺖﻴﻠﺑﺎﻗ ﺪﻧاﻮﺗ
نﺎﻳﺮﺟ و ﺪﻫد دﻮﺒﻬﺑ ار رﻮﺗاﺮﻧژ ﻣ ار رﻮﺗور يارﺬﮔ يﺎﻫ
.ﺪﻨﻛ دوﺪﺤ
ﺮﺛﺆﻣ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺎﺑ رﻮﺗر نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ يﻪﻘﻠﺣ:(8) ﻞﻜﺷ Fig. (8): Rotor current control loop with active damping
) ﻞﻜﺷ 9 :(
ﻪﻘﻠﺣ ﺮﺛﺆﻣ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺎﺑ ﺖﻋﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ ي
Fig. (9): Speed control loop with active damping
ﺖﻟﺎﺣ يﺎﻫ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد ﻲﻠﺧاد و ﻲﺟرﺎﺧ ﻪﺑDFIG ﺗﺮﺗ ﺐﻴ ﻞﻣﺎﺷ ﺖﻟﺎﺣ يﺎﻫ
ﻲﻣ رﻮﺗور و رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد ﺪﻨﺷﺎﺑ
. لﺮﺘﻨﻛ زا درﻮﻣ ﻦﻳا رد ﺎﺑ هﺪﻨﻨﻛ
ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳا لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﻪﺑ ياﺮﺑ ﻒﻠﺘﺨﻣ يﺎﻫرﺎﻜﻫار نﺎﻴﻣ رد .ﻢﻴﻨﻛ
ﻦﻴﺑرﻮﺗ يﺮﻴﮔرﺎﻛ ﻪﻳﺬﻐﺗ ﻲﻳﺎﻘﻟا رﻮﺗاﺮﻧژ ﻢﺘﺴﻴﺳ ،ﺮﻴﻐﺘﻣ ﺖﻋﺮﺳ يدﺎﺑ يﺎﻫ
) ﻞﻜﺷ .ﺖﺳا هﺪﺷ يﺮﺘﺸﻴﺑ ﺖﻳرﻮﻬﺸﻣ ياراد ﻞﺑود 2
ﻳد كﻮﻠﺑ ( ماﺮﮔﺎ
ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻪﺑ ﻪﻜﺒﺷ لدﺎﻌﻣ ﺲﻧاﺪﭙﻣا ﻖﻳﺮﻃ زا ﻪﻛ ارDFIG
ﻲﺑ سﺎﺑ ﻚﻳ ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ،هﺪﺷ ﻞﺼﺘﻣ ﺖﻳﺎﻬﻧ
ﻲﻳارﺎﻛ ﺮﻈﻧ ﻪﻄﻘﻧ زا .ﺪﻫد
،
ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺪﻴﻟﻮﺗ ناﻮﺗ يدﺮﻜﻠﻤﻋ زﺎﻓ ﻪﺳ ﻪﺑ ﻪﺘﺳد
يﺪﻨﺑ ﻲﻣ :دﻮﺷ ﻞﺒﻗ زا عﻮﻗو
ﺎﻄﺧ نﺪﺷ فﺮﻃﺮﺑ زا ﺲﭘ و ﺎﻄﺧ عﻮﻗو ﻊﻗﻮﻣ ،ﺎﻄﺧ .
ﻪﻛ ﺖﺳا بﻮﻠﻄﻣ
ﻦﻴﺑرﻮﺗ يﺎﻫ لﺎﻌﻓ رﻮﻃ ﻪﺑ و ﺪﻨﻧﺎﻤﺑ ﻲﻗﺎﺑ ﻪﻜﺒﺷ ﻪﺑ ﻞﺼﺘﻣ ترﻮﺻ ﻪﺑ يدﺎﺑ
ﻪﻜﺒﺷ تﻻﻼﺘﺧا و ﺎﻬﻧآ نﺪﺷ فﺮﻃﺮﺑ زا ﺲﭘ و ﺎﻫﺎﻄﺧ عﻮﻗو ﻦﻤﺿ رد ﻲﻣ هداد نﺎﺸﻧ .ﺪﻨﺷﺎﺑ ﻪﺘﺷاد ﺖﻛرﺎﺸﻣ ،ﻢﺘﺴﻴﺳ يراﺪﻳﺎﭘ ﺖﻬﺟ ﻪﻛ دﻮﺷ
ﺖﻟﺎﺣ ﻲﻣ ﻲﻛﺪﻧا ﻲﻳاﺮﻴﻣ ياراد ،رﻮﺗﺎﺘﺳا ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫ ﺷﺎﺑ
ﻨ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ .ﺪ
رﻮﺗر ﺖﻣوﺎﻘﻣ ﻪﻜﻨﻳا R′r
ﻚﭼﻮﻛ ﻲﻠﻴﺧ ﺲﻧﺎﺘﻛوﺪﻧا زا ﺮﺗ
L′r
ﻲﻣ ،ﺪﺷﺎﺑ
ياﺮﺑ .ﺖﺳا ﺪﻨﻛ رﻮﺗور ﻪﻛﺮﺤﻣ ﺪﺿ ژﺎﺘﻟو ﻪﺑ رﻮﺗور نﺎﻳﺮﺟ ﺦﺳﺎﭘ ﻦﻳاﺮﺑﺎﻨﺑ يﺎﻨﻬﭘ ﻞﻜﺸﻣ ﻦﻳا ﻞﺣ ﻢﺘﺴﻴﺳ زﺎﺑ ﻪﻘﻠﺣ ﺪﻧﺎﺑ
ﻦﻳا ﻪﻛ ﺪﺑﺎﻳ ﺶﻳاﺰﻓا ﺪﻳﺎﺑ
ﻲﻣ هﺪﻴﻣﺎﻧ لﺎﻌﻓ ﻲﺋاﺮﻴﻣ ،لﺮﺘﻨﻛ ﻬﭘ .دﻮﺷ
ﻖﻠﻄﻣ رﺪﻗ ﻊﻗاو رد ﺪﻧﺎﺑ يﺎﻨ
ﻞﻜﺷ رد لﺎﻌﻓ ﻲﺋاﺮﻴﻣ ﺎﺑ نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ ﻪﻘﻠﺣ .ﺖﺳا رﻮﺗور ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺐﻄﻗ ) 8 ) ﻞﻜﺷ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ هﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ ( 8
يﺎﻨﻬﭘ دﻮﺒﻬﺑ ياﺮﺑ ،(
ﻪﻘﻠﺣ ﺪﻧﺎﺑ
ﻪﻄﺑار ﺪﻳﺎﺑ ﻪﺘﺴﺑ ي
) 24 ( .ﻢﻴﺷﺎﺑ ﻪﺘﺷاد ار
active
αs−
ﺎﺑ ﺪﻧﺎﺑ يﺎﻨﻬﭘ
و لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ
active
Rr−
ﻲﻣ لﺎﻌﻓ ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺖﻣوﺎﻘﻣ .ﺪﺷﺎﺑ
dq( ) KI s
1 Lrs+R r ωb
′
′ vrdq
−
rdq ref
I − dq
e
r active
R−
Irdq
( ) K sω
q
s+q
α α
1 2H S+r D 0
Lmsd LsΨ
−
rq ref
I−
−
− r ref
ω−
Ddamp
Irq
− Te
Tdis
ωr
S
α = R r ωb Lr
′
′ ) 23 (
R + Rr r-active
αs-active = ωb
Lr
′
′
) 24 (
2 - 2 - لﺮﺘﻨﻛ و يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ لﺪﻣ ﺖﻋﺮﺳ هﺪﻨﻨﻛ
ﺎﻜﻣ لﺪﻣ رﻮﺤﻣ ،هﺪﻧد ﻪﺒﻌﺟ ،ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻞﻣﺎﺷ يدﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻧ ﺮﮕﻳد و ﺎﻫ
ﻲﻣ ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ تﺎﻌﻄﻗ لﺪﻣ .ﺪﺷﺎﺑ
ﻲﻣﺮﺟ ود ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ يﺎﻫ رد DFIG
] ﻊﺟﺮﻣ 18 هﺪﺷ هدروآ [ :ﺪﻧا
( )
T + Kβ+ D ω -ω
dωr = e s t r
dt 2H r (25)
( )
T - Kβ- D ω -ω
dωt m s t r
=
dt 2Ht (26)
( )
dβ
=ωb ωt-ωr
dt (27)
r ﻪﻛ ω
t و ﺖﻋﺮﺳ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ ω ﺐﺴﺣ ﺮﺑ) ﻦﻴﺑرﻮﺗ و رﻮﺗاﺮﻧژ يﺎﻫ
،ﺪﻨﺘﺴﻫ (ﺖﻴﻧﻮﻳﺮﭘ
،(نﺎﻳدار ﺐﺴﺣ ﺮﺑ) ﺖﻓﺎﺷ ﻲﺸﭽﻴﭘ ﻪﻳوازβ و
Hr
و Ht
ﺖﺑﺎﺛ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ
،(ﻪﻴﻧﺎﺛ ﺐﺴﺣ ﺮﺑ) ﺪﻨﺘﺴﻫ ﻦﻴﺑرﻮﺗ و رﻮﺗاﺮﻧژ ﻲﺳﺮﻨﻳا يﺎﻫ
Ks
و (ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا نﺎﻳدار ﺮﺑ ﺖﻴﻧﻮﻳﺮﭘ ﺐﺴﺣ ﺮﺑ) رﻮﺤﻣ ﻲﺘﺨﺳ ﺐﻳﺮﺿ D
ﺐﺴﺣﺮﺑ) ﻲﻳاﺮﻴﻣ ﺐﻳﺮﺿ و (ﺖﻴﻧﻮﻳﺮﭘ
Te
ﻲﻜﻳﺮﺘﻜﻟا روﺎﺘﺸﮔ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑTm
وﺎﺘﺸﮔ و رﻮﺗاﺮﻧژ ﺮﻈﻧ رد ﺎﺑ (ﺖﻴﻧﻮﻳﺮﭘ ﺐﺴﺣ ﺮﺑ) ﺪﻨﺘﺴﻫ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻧﺎﻜﻣ ر
و نﺎﻳﺮﺟ ﻪﻔﻟﺆﻣ ﻪﻠﻴﺳو ﻪﺑ رﻮﺗور ﺖﻋﺮﺳ ،رﻮﺗﺎﺘﺳا يﻮﻠﻓ يﺎﺘﺳار ﻦﺘﻓﺮﮔ ژﺎﺘﻟو رﻮﺗورq ) i , V ( rq rq ﻲﻣ لﺮﺘﻨﻛ
هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ حﺮﻃ .ﺪﻧﻮﺷ
) ﻞﻜﺷ رد ﺖﻋﺮﺳ لﺮﺘﻨﻛ ياﺮﺑ 9
،ﻞﻜﺷ ﻦﻳا رد .ﺖﺳا هﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ (
aq
يﺎﻨﻬﭘ ﺑ رﻮﺤﻣ نﺎﻳﺮﺟ لﺮﺘﻨﻛ ﻪﻘﻠﺣ ﺪﻧﺎ ﻲﻣ رﻮﺗور q
ﺪﺷﺎﺑ و
t s
m K D
T′ = β+ ω رﺎﻛ ﻪﺑ ﺎﺑ
لﺮﺘﻨﻛ ﻚﻳ ﻦﺘﻓﺮﮔ هﺪﻨﻨﻛ
ياﺮﺑ PI
لﺮﺘﻨﻛ ترﻮﺻ ﻪﺑ ﺖﻋﺮﺳ هﺪﻨﻨﻛ
+
=K K s )
s (
Kw pw Iw
ﺮﻴﻐﺘﻣ ﻚﻳ
هﺪﻨﻨﻛاﺮﻴﻣ ي لﺎﻌﻓ ياﺮﺑ يﺎﻨﻬﭘ ﺶﻳاﺰﻓا زﺎﺑ ﻪﻘﻠﺣ ﺪﻧﺎﺑ
= D 2Hr
αt
ﻪﺑ راﺪﻘﻣ
D + Ddamp
= 2Hr
αt
لﺮﺘﻨﻛ رد ) ﻞﻜﺷ رد هداد نﺎﺸﻧ هﺪﻨﻨﻛ 9
ﻲﻣ ،(
ﺪﻧاﻮﺗ
ﻲﻣ دﻮﺒﻬﺑ رﻮﺗور ﺖﻋﺮﺳ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد ﺦﺳﺎﭘ ﻪﺠﻴﺘﻧ رد و دﻮﺷ هدﺎﻔﺘﺳا .ﺪﺑﺎﻳ
2 - 3 - ﻚﭼﻮﻛ لﺎﻨﮕﻴﺳ ﻞﻴﻠﺤﺗ و ﻪﻳﺰﺠﺗ
ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد رﺎﺘﻓر ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ تﺎﻌﻟﺎﻄﻣ ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ دﺎﺑ يﺎﻫ
ردDFIG
ﻪﺘﺳد ود ﻲﻣ راﺮﻗ ﻲﻠﻛ ي ﻌﻟﺎﻄﻣ .دﺮﻴﮔ
ﻪﻴﺒﺷ ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ تﺎ رد يزﺎﺳ
هزﻮﺣ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد رﺎﺘﻓر زا ﻲﺸﻳﺎﻤﻧ ﻪﻛ نﺎﻣز ي تﺎﻌﻟﺎﻄﻣ و ﺖﺳاDFIG
ﻣ ﻞﻴﻠﺤﺗ ﻲﺴﻧﺎﻛﺮﻓ ﺦﺳﺎﭘ ﻞﻴﻠﺤﺗ و هﮋﻳو ﺮﻳدﺎﻘﻣ ﻞﻴﻠﺤﺗ ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ ﻪﻛ لاﺪ
ﺺﺨﺸﻣ ار ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد يﺎﻫﺪﻣ ﻦﻴﺑ تﻻﺎﻌﻔﻧا و ﻞﻌﻓ و يراﺪﻳﺎﭘ يﺎﻫﺪﻣ ﻲﻣ ﻪﺑ ﺰﻬﺠﻣ دﺎﺑ ﻦﻴﺑرﻮﺗ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد رﺎﺘﻓر ﺶﻫوﮋﭘ ﻦﻳا .ﺪﻨﻛ ﻪﻛDFIG
ﻲﺑ سﺎﺑ ﻪﺑ ﻞﺼﺘﻣ ﻲﻣ ﻲﺳرﺮﺑ ار ﺖﺳا ﺖﻳﺎﻬﻧ
يﺎﻫﺮﺘﻣارﺎﭘ تاﺮﺛا و ﺪﻨﻛ
لﺮﺘﻨﻛ هﺮﻬﺑ ﻂﻳاﺮﺷ و ﺖﻋﺮﺳ و رﻮﺗر هﺪﻨﻨﻛ ﻪﻛ ﻲﺘﻟﺎﺣ رد ار يرادﺮﺑ
ﻞﻴﻠﺤﺗ ﻢﺘﺴﻴﺳ يور ﺮﺑ ﻢﻳراد دﺎﺑ ﺖﻋﺮﺳ تﺎﻧﺎﺳﻮﻧ و ژﺎﺘﻟو ﺶﻫﺎﻛ ﻲﻣ ﻖﺘﺸﻣ .ﺪﻨﻛ ﻪﻄﻘﻧ لﻮﺣ ﻦﻴﺷﺎﻣ ﻲﻜﻴﻣﺎﻨﻳد تﻻدﺎﻌﻣ زا يﺮﻴﮔ
لدﺎﻌﺗ ي
يﺎﻀﻓ لﺪﻣ ﺣ ﻲﻣ ﺖﺳد ﻪﺑ ﻚﭼﻮﻛ لﺎﻨﮕﻴﺳ تﻻدﺎﻌﻣ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎ .ﺪﻨﻳآ
يﺎﻀﻓ لﺪﻣ ﻲﻠﻛ ﻞﻜﺷ ﻪﺑ ﻦﻴﺷﺎﻣ ﺖﻟﺎﺣ
] ﺖﺳا ﺮﻳز ترﻮﺻ 19
.[
[
r ref s ref dc ref inf w gd]
TT
17 dc 15 14 gq t r
8 7 6 5 rd sd
I , v , v , v Q , u
x , v , x , x , i , , , ,
x , x , x , x , i , x ,
Bu Ax ) u , z , x ( f x
−
−
ω −
=
ω β ω
γ
= ψ
+
=
& =
) 28 (
) ﻂﺑاور زا ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ تﻻدﺎﻌﻣ 29
) ﺎﺗ ( 46 ﻲﻣ ﺖﺳد ﻪﺑ ( .ﺪﻳآ
( )
( )
Rs + Re
- ψs d
L s
dψs d = ωbLs +Rs + Re Lmird - R ie g d
d t Ls + Le Ls
L Le m
- ωirq + Leωig q L s
L Le m ωb
+ -R ir rd + Vrrd
ωbLs Lr
L e ωb
- -Rgig d + Vg g d + V c o sγ¥ ωb L g
′
′
) 29 (
( )
dγ=ωb ωs-ω
dt (30)
( )
dird = ωb -R - Rr r-active rd)i + Vrrd
dt L r
′
′
(31)
( )
dirq ωb R -Rr r-active)irq Vrrq
dt L r
= − ′ +
′
(32)
( )
dx5 = Ki-idq ird-ref - ird
dt (33)
( )
dx6 = Ki-idq irq-ref - irq
dt (34)
( )
dx7 = KIω ωr-ref -ωr
dt (35)
( )
dx8 = KI-pf Qs-ref - Qs
dt (36)
( )
T + K β+ D ω -ω
dωr = e s t r
dt 2H r (37)
( )
dβ=ωb ωt-ωr
dt (38)
( )
T - K β- D ω -ω
dωt = m s t r
dt 2H t (39)
( )
digd = ωb -R ig gd + Vggd dt L g
) 40 (
( )
digq = ωb -R ig gq + Vggq dt L g
) 41 (
