Modeling and simulation of the Wind Turbine Emulator using induction motor driven by torque control inverter

Voltolini, H.; Granza, Marcelo Henrique; Ivanqui, Josmar; Carlson, R.

doi:10.1109/induscon.2012.6453399

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“…Por otro lado, la razón de velocidad de punta λ define la relación entre la velocidad tangencial en el extremo de un alabe con la velocidad del viento, y está dada por [7] : (2) donde ω tb representa la velocidad angular de la turbina en rad/s, R t el radio de la turbina y v w la velocidad del viento. El coeficiente de potencia varía en función del parámetro λ y se puede modelar como se muestra en la siguiente ecuación [6] :…”

Section: A Modelo De La Turbina Eólicaunclassified

“…El sistema eólico tiene el objetivo de maximizar la captura de energía del viento a pesar de las variaciones en la velocidad de este definidas en un rango acotado. Por otra parte, en Voltolini et al [6] se presenta la emulación de la operación de una turbina eólica con el control de velocidad aplicado a un motor de inducción, así como el modelo del coeficiente de potencia para un tipo particular de diseño de turbina.…”

Section: Introductionunclassified

“…A partir de los modelos presentados en [5] del motor de corriente directa y la turbina eólica en conjunto con el modelo de turbina planteado en [6] , se desarrolla en el presente trabajo la propuesta de emular el funcionamiento de la turbina eólica en el laboratorio mediante el control de velocidad en lazo cerrado del motor de corriente directa.…”

Section: Introductionunclassified

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Emulador de Turbina de Viento Mediante el Control de Velocidad de un Motor de CD

Garduño

Hernandez

Tejeda

2019

CULCyT

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En el presente trabajo se diseña e implementa en tiempo real un controlador de velocidad del motor de corriente directa con excitación separada para emular la operación de una turbina eólica. Se define el modelo de la ecuación mecánica de la turbina eólica y del generador eléctrico, además del modelo del motor de corriente directa. Se aplica la técnica de linealización por retroalimentación de estados en combinación con la ley de control super-twisting de modos deslizantes de segundo orden en el diseño del controlador de velocidad en lazo cerrado, el cual sigue la velocidad de salida de un sistema eólico virtual que tiene como entrada un oscilador de viento, y con esto se logra emular la operación de la turbina. Se valida el emulador en tiempo real diseñando un observador asintótico del par de carga del motor de CD, utilizando un grupo motor CD-dinamómetro y el kit DS1103 de dSPACE. Se valida el buen desempeño del emulador de turbina eólica en tiempo real con resultados gráficos del seguimiento de velocidad, de los márgenes de voltaje y corriente en el devanado de armadura, y de la estimación del par de carga con un observador asintótico.

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Section: A Modelo De La Turbina Eólicaunclassified

Section: Introductionunclassified

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Emulador de Turbina de Viento Mediante el Control de Velocidad de un Motor de CD

Garduño

Hernandez

Tejeda

2019

CULCyT

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“…The local linear dynamic model is then established at each equilibrium state and the matrix coefficients of the local linear dynamic model are used to compute the model predictive control law. The control gains are computed from (10) and the controller is implemented as a receding horizon controller. Thus the control law is applied at the next sampling instant.…”

Section: Application To Power Output Regulationmentioning

confidence: 99%

Optimum Power Output Control of a Wind Turbine Rotor

Wijewardana

Shaheed

Vepa

2016

International Journal of Rotating Machinery

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An active and optimum controller is applied to regulate the power output from a wind turbine rotor. The controller is synthesized in two steps. The first step defines the equilibrium operation point and ensures that the desired equilibrium point is stable. The stability of the equilibrium point is guaranteed by a control law that is synthesized by applying the methodology of model predictive control (MPC). The method of controlling the turbine involves pitching the turbine blades. In the second step the blade pitch angle demand is defined. This involves minimizing the mean square error between the actual and desired power coefficient. The actual power coefficient of the wind turbine rotor is evaluated assuming that the blade is capable of stalling, using blade element momentum theory. This ensures that the power output of the rotor can be reduced to any desired value which is generally not possible unless a nonlinear stall model is introduced to evaluate the blade profile coefficients of lift and drag. The relatively simple and systematic nonlinear modelling and MPC controller synthesis approach adopted in this paper clearly highlights the main features on the controller that is capable of regulating the power output of the wind turbine rotor.

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“…[13] carried out Laboratory Experiment to Emulate a low power Wind Turbine with a DC motor using Matlab-Simulink Similarly [6] built an experimental setup for Modeling and Simulation of Wind turbine Emulator using Induction motor driven by Torque control Inverter .In their study they choose the value of beta pitch angle to be unvarying or constant zero degree further they presumed the wind speed to be constant.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adaptive Torque Control of Low Power Horizontal Axis Wind Turbine using Matlab-Simulink

Kiran¹,

Singh²

2014

IOSRJEEE

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The proposed model was build with an aim to maintain constant output torque at a set-point irrespective of varying Wind speed. First a Wind turbine emulator for a Low Power Horizontal Axis Wind turbine using DC Motor was build in Matlab /Simulink then the strategy control was achieved by using Pitch angle control technique which comprises of an Integral controller and a switch .The output torque of the Wind turbine was fed to DC motor whose armature current was controlled by using a PI Controller.The Simulated result demonstrated a constant DC motor speed, armaturé Current ,armature Voltage at all permissible wind speed of the wind turbine. The developed system can be used to build a Wind Power Generation System.

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Modeling and simulation of the Wind Turbine Emulator using induction motor driven by torque control inverter

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Emulador de Turbina de Viento Mediante el Control de Velocidad de un Motor de CD

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