مخطط التحكم الإشرافي لمحطة توليد بطاقة الرياح متصلة بشبكة صغيرة هجينة
Title Supervisory Control Scheme of a Wind Farm Connected to a Hybrid Microgrid
الباحث الرئيس عبدالرحمن ابراهيم يحي القاسم
التخصص: الهندسة الكهربائية
التخصص الدقيق: الطاقة المتجددة
المستخلص: في الوقت الحاضر ، يوفر توليد طاقة الرياح جنبًا إلى جنب مع نظام تخزين الطاقة بالبطاريات حلاً قابلاً للتطبيق لإمداد الكهرباء للمناطق المعزولة التي لا توجد بها إمكانية الوصول إلى الشبكة الكهربائية. ومع ذلك، فإن سرعة الرياح لا يمكن التنبؤ بها ، كما أن اللاخطية المتأصلة في توربينات الرياح ونظام المولدات تسبب تقلبات في الجهد والطاقة والتردد. تقترح هذه الورقة تقنية تحكم جديدة ثلاثية الطبقات مطبقة على محطة توليد بطاقة الرياح تستخدم مولدات حثية ذات تغذية مضاعفة (DFIGs) متصلة بشبكة صغيرة هجينة. توفر الطبقة الأولى تحكمًا محليًا لكل توربين رياح DFIG بناءً على إستراتيجية تحكم غير خطية وقوية. تنسق الطبقة الثانية وتتحكم في تدفق الطاقة بين التوربين ونظام التخزين للتأكد من تلبية طلب الحمل واحترام الحدود المرغوبة لحالة الشحن. أخيرًا ، وفي الطبقة الثالثة ، قمنا بتطبيق وحدة تحكم إشرافية ستكون مسؤولة عن توليد للطاقة النشطة حسب طلب الحمل. يتم محاكاة نظام طاقة الرياح خارج الشبكة وتخزين البطارية المقترح ومخطط التحكم الهرمي المكون من ثلاث طبقات باستخدام MATLAB / Simulink واختبارها في ظل ملفات تعريف مختلفة للحمل والسرعة. من خلال بيانات الاختبار العديدة التي تم الحصول عليها، تبين أن استراتيجية التحكم المقترحة قوية وفعالة.
Abstract: Nowadays, the generation of wind power combined with a battery energy storage system offers a viable solution for electricity supply to isolated areas with no access to the grid. However, the speed of the wind is unpredictable and the inherent nonlinearities of the wind turbine and generator system cause fluctuations in the voltage, power, and frequency. This paper proposes a new three-layered control technique applied to a wind farm that uses doubly-fed induction generators (DFIGs) connected to a remote hybrid microgrid. The first layer provides local control to each DFIG wind turbine based on a nonlinear and robust control strategy. The second layer coordinates and controls the flow of power between the turbine and the storage system to make sure that load demand is being satisfied and the desired limits of the state of charge are respected. Finally, and in the third layer, we implement a supervisory controller that will be responsible for the generation of the references for the active power as per the load demand. The proposed off-grid wind power system and battery storage and its three-layer hierarchical control scheme are simulated under MATLAB/Simulink environment and tested under various load and speed profiles. Through the numerous test data obtained, it has been shown that the control strategy under study is .robust and effective
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Journal of Electrical and Computer Engineering