ỨNG DỤNG LOGIC MỜ VÀ CHẾ ĐỘ TRƯỢT QUASI  CHO MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ NGUỒN KÉP

Lý Nhật Minh; Phạm Thanh Tùng

doi:10.34238/tnu-jst.10707

ỨNG DỤNG LOGIC MỜ VÀ CHẾ ĐỘ TRƯỢT QUASI CHO MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ NGUỒN KÉP

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 04/07/24 Ngày hoàn thiện: 07/10/24 Ngày đăng: 08/10/24

Các tác giả

1. Lý Nhật Minh, Công ty truyền tải điện 4
2. Phạm Thanh Tùng , Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất kết hợp điều khiển logic mờ với điều khiển trượt dựa vào chế độ trượt Quasi (SMC-FL-Q) để điều khiển độc lập công suất máy phát điện gió nguồn kép (DFIG). Đây là loại máy điện có hiệu quả cao và thường được sử dụng trong tua-bin gió. Điều khiển mờ là việc kiểm tra, phát triển và thử nghiệm các hệ thống dựa trên các quy tắc mờ. Điều khiển trượt là bộ điều khiển có cấu trúc thay đổi dựa trên tín hiệu điều khiển không liên tục buộc quỹ đạo trạng thái của hệ thống tiếp cận đến mặt trượt. Bộ điều khiển đề xuất được thiết kế để đảm bảo công suất thực tế của máy phát điện nguồn kép bám theo công suất mong muốn trong thời gian hữu hạn và giảm hiện tượng chattering quanh mặt trượt. Lý thuyết Lyapunov được sử dụng để kiểm tra tính ổn định của hệ thống. Các kết quả mô phỏng của bộ điều khiển SMC-FL-Q áp dụng cho hệ thống DFIG được so sánh với bộ điều khiển PI mờ thích nghi và nơ-ron mờ hồi quy loại 2. Các kết quả so sánh đã cho thấy bộ điều khiển đề xuất hiệu quả hơn với độ vọt lố là 0(%), sai số xác lập hội tụ về 0, thời gian tăng, thời gian xác lập của công suất tác dụng và phản kháng tương ứng là 0,0021(s), 0,0031(s) và 0,0016(s), 0,0029(s).

Từ khóa

Logic mờ; Máy phát điện gió nguồn kép; Chế độ trượt Quasi; Công suất tác dụng; Công suất phản kháng

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] K. Boulaam and A. Boukhelifa, “Fuzzy sliding mode control of DFIG power for a wind conversion system,” in 2014 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition, Antalya, Turkey: IEEE, Sep. 2014, pp. 353-358.

[2] M. Allam, D. Youcef, and H. M. Ahmed, “Sliding mode control of a doubly fed induction generator for wind energy conversion systems,” International Symposium on Technology Sustainable Industry Development, Feb. 2019, pp. 1-7.

[3] S. Kouadria, Y. Messlem, and E. M. Berkouk, “Sliding mode control of the active and reactive power of DFIG for variable-speed wind energy conversion system,” in 2015 3rd International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC), Marrakech: IEEE, Dec. 2015, pp. 1-8.

[4] O. Belghazi, R. Douiri, and M. Cherkaoui, “Power control of a wind energy based on a DFIG by sliding mode approach and pitch angle optimal control by genetic algorithm,” Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 74, no. 2, pp. 78-85, 2016.

[5] S. Sharma, J. P. Mishra, and S. Datta, “Sliding mode power control of a DFIG based variable speed wind energy conversion system,” in 2015 Annual IEEE India Conference (INDICON), New Delhi, India: IEEE, Dec. 2015, pp. 1-6.

[6] A. Boualouch, A. Essadki, T. Nasser, A. Boukhriss, and A. Frigui, “Power Control of DFIG In Wecs Using Backstipping And Sliding Mode Controller,” International Journal of Electrical and Computer Engineering, vol. 9, no. 6, pp. 612-618, 2015.

[7] C. Mehdipour, A. Hajizadeh, and I. Mehdipour, “Dynamic modeling and control of DFIG-based wind turbines under balanced network conditions,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 83, pp. 560-569, 2016.

[8] R. K. Patnaik, P. K. Dash, and K. Mahapatra, “Adaptive terminal sliding mode power control of DFIG based wind energy conversion system for stability enhancement: DFIG Power Control,” Int. Trans. Electr. Energ. Syst., vol. 26, no. 4, pp. 750-782, 2016.

[9] G. S. Kaloi, J. Wang, and M. H. Baloch, “Active and reactive power control of the doubly fed induction generator based on wind energy conversion system,” Energy Reports, vol. 2, pp. 194-200, 2016.

[10] F. Chamani and M. Satkin, “Simulation and Control of Doubly Fed Induction Generator (DFIG) Used in Wind Turbines by Using Genetic Algorithm,” MAS, vol. 10, no. 8, pp. 1-11, 2016.

[11] M Bayat and Y. Torun, “Modeling and Linearization of DFIG Based Wind Turbine,” European Scientific Journal, vol. 13, no. 10, pp. 158-168, 2017.

[12] X. Linyun, L. Penghan, L. Hao, and W. Jie, “Sliding Mode Control of DFIG Wind Turbines with a Fast Exponential Reaching Law,” Energies, vol. 10, no. 11, pp. 1-19, 2017.

[13] M. Benmeziane, S. Zebirate, A. Chaker, and Z. Boudjema, “Fuzzy sliding mode control of doubly-fed induction generator driven by wind turbine,” IJPEDS, vol. 10, no. 3, pp. 1592-1602, 2019.

[14] S. Azzouz, “Innovative PID-GA MPPT Controller for Extraction of Maximum Power from Variable Wind Turbine,” Electrotechnical Review, vol. 1, no. 8, pp. 117-122, 2019.

[15] O. Zamzoum, Y. El, M. Errouha, A. Derouich, and A. El, “Active and Reactive Power Control of Wind Turbine based on Doubly Fed Induction Generator using Adaptive Sliding Mode Approach,” Ijacsa, vol. 10, no. 2, pp. 397-406, 2019.

[16] L. Djilali, E. N. Sanchez, and M. Belkheiri, “First and High Order Sliding Mode Control of a DFIG-Based Wind Turbine,” Electric Power Components and Systems, vol. 48, no. 1-2, pp. 105-116, 2020.

[17] S. Gao, H. Zhao, Y. Gui, D. Zhou, and F. Blaabjerg, “An Improved Direct Power Control for Doubly Fed Induction Generator,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 36, no. 4, pp. 4672-4685, 2021.

[18] T. Z. Farge, A. H. Numan, and G. M. Hussein, “Analysis of Vector Controlled Variable Speed DFIG for Wind Turbines,” IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., vol. 765, no. 1, pp. 1-21, 2020.

[19] B. Kelkoul and A. Boumediene, “Stability analysis and study between classical sliding mode control (SMC) and super twisting algorithm (STA) for doubly fed induction generator (DFIG) under wind turbine,” Energy, vol. 214, pp. 1-32, 2021.

[20] H. Chojaa, A. Derouich, S. E. Chehaidia, O. Zamzoum, M. Taoussi, and H. Elouatouat, “Integral sliding mode control for DFIG based WECS with MPPT based on artificial neural network under a real wind profile,” Energy Reports, vol. 7, no. 2021, pp. 4809-4824, 2021.

[21] C. B. Kadu, A. A. Khandekar, and C. Y. Patil, “Design of Sliding Mode Controller with Proportional Integral Sliding Surface for Robust Regulation and Tracking of Process Control Systems,” Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 140, no. 9, pp. 1-11, 2018.

[22] Jinkun Liu, Sliding Mode Control Using MATLAB. Elsevier Science, 2017.

[23] E. O. Zouggar, S. Chaouch, D. O. Abdeslam, and A. L. Abdelhamid, “Sliding Control with Fuzzy Type-2 Controller of Wind Energy System Based on Doubly Fed Induction Generator,” I2M, vol. 18, no. 2, pp. 137-146, 2019.

[24] J. Tavoosi et al., “A machine learning approach for active/reactive power control of grid-connected doubly-fed induction generators,” Ain Shams Engineering Journal, vol. 13, no. 2, pp. 1-10, 2022.

[25] L. Djilali, E. N. Sanchez, and M. Belkheiri, “First and High Order Sliding Mode Control of a DFIG-Based Wind Turbine,” Electric Power Components and Systems, vol. 48, no. 1-2, pp. 105-116, 2020.

[26] S. Louarem, D. E. C. Belkhiat, T. Bouktir, and S. Belkhiat, “An Efficient Active and Reactive Power Control of DFIG for a Wind Power Generator,” Eng. Technol. Appl. Sci. Res., vol. 9, no. 5, pp. 4775-4782, 2019.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10707

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ