Application of Fuzzy PI Control Algorithm as Stator Power Controller of a Double-Fed Induction Machine in Wind Power Generation Systems

Gyo-Bum Chung; Jaeho Choi

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자료유형: 학술저널

저자정보: Gyo-Bum Chung Jaeho Choi

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.9 No.1

발행연도: 2009.1

수록면: 109 - 116 (8page)

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This paper addresses the output control of a utility-connected double-fed induction machine (DFIM) for wind power generation systems (WPGS). DFIM has a back-to-back converter to control outputs of DFIM driven by the wind turbine for WPGS. To supply commercially the power of WPGS to the grid without any problems related to power quality, the real and reactive powers (PQ) at the stator side of DFIM are strictly controlled at the required level, which in this paper is realized with the Fuzzy PI controller based on the field orientation control. For the Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) converter connected to the rotor side of DFIG to maintain the controllability of PQ at the state side of DFIM, the DC voltage of the DC link capacitor is also controlled at a certain level with the conventional Proportion-Integral (PI) controller of the real power. In addition, the power quality at the grid connected to the rotor side of DFIM through the back-to-back converter is maintained in a certain level with a PI controller of the reactive power. The controllers for the PQ at the stator side of DFIM, the DC link voltage of the back-to-back inverter and the reactive power at the grid connected to the rotor side of DFIM are designed and simulated in the PSIM program, of which the result verifies the performance of the proposed controllers.

#Wind power generation system #Double-fed induction machine #SPWM converter #Vector control #PQ control #DC voltage control #Fuzzy PI control #PSIM simulation

ABSTRACT
1. Introduction
2. Wind Power Generation System with Double-Fed Induction Machine
3. Power Control of DFIM in the Stator Flux-Oriented Reference Frame
4. DC Link Voltage and Reactive Power Control at the Grid Converter
5. SPWM Converter for DFIM Vector Control
6. Design Example and PSIM Simulation
7. Conclusions
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참고문헌 (20)

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1. [학술대회논문] - D. Panda / 2001 / A Novel Control Strategy for the Rotor Side Control of a Double-Fed Induction Induction Machine / Proc. of IEEE IAS Annual Meeting : 1695 ~ 1702

2. [학술대회논문] - E. Tremblay / 2006 / Grid-side converter control of DFIG wind turbines to enhance power quality of distribution network / Proc. of IEEE PES Meeting : 18 ~ 22

3. [학술지(정기간행물)] - B. H. Chowdhury / 2006 / Double-fed Induction Generator Control for Variable Speed Wind Power Generation / Electric Power Systems Research 76 : 786 ~ 800

4. [학술대회논문] - M.T. Abolhassani / 2004 / Integrated doubly-fed electric alternator/active filter (IDEA), a viable power quality solution, for wind energy conversion systems / Proceedings of IEEE 39th IAS Annual Meeting : 2036 ~ 2043

5. [학술지(정기간행물)] - B. Hopfensperger / 2000 / Stator-flux- oriented control of a doubly-fed induction machine with and without position encoder / IEE Proc. Electr. Power. Appl. 147 (4) : 241 ~ 250

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