Based on the considerations in creating a smart grid roadmap, an integrated application of renewable energy sources and superconducting power devices may bring more positive effects. This paper suggests a voltage-compensation-type active superconducting fault current limiter (SFCL) to enhance the fault ride-through capability of doubly fed induction generator (DFIG) for wind power generation. Since the active SFCL has higher controllability and flexibility than a common resistive-or inductive-type SFCL, its application may give better results. Related theory derivation, cost evaluation, and simulation analysis are conducted, and a comparison between the active SFCL and an inductive SFCL is performed. From the results, the active SFCL can limit the faulty currents flowing through the DFIG's stator and rotor windings and compensate the generator terminal voltage. The inductive SFCL may not evacuate the surplus active power during the grid fault; however, the active SFCL can smooth the DFIG's power fluctuation, and the stability of the wind power system can be well strengthened.
Résumé-Dans l'objectif de mettre en place une feuille de route pour un réseau électrique intelligent, une application intégrée pour les sources d'énergies renouvelables et appareils électriques supraconducteurs peut avoir un impact positif. Ces travaux de recherche proposent une compensation de tension active pour limiter les défauts provenant des limiteurs de courants actifs et super conducteur (SFCL) afin d'améliorer la robustesse aux défaillances du générateur à induction à double alimentation (DFIG) pour la production d'énergie éolienne. Puisque le SFCL a une contrôlabilité et une flexibilité supérieures à un SFCL résistif ou inductif, son utilisation pourrait offrir de meilleurs résultats. D'après la théorie, les évaluations des coûts, et les simulations, des analysesont été proposées et une comparaison entre le SFCL actif et le SFCL inductif est présentée. D'après les résultats obtenus, le SFCL actif pourrait limiter les courants défectueux à travers les enroulements du stator et du rotor du DFIG et compenser la tension aux bornes du générateur. Dans certains cas, le SFCL inductif ne peut pas évacuer le surplus de puissance active lors d'un défaut du réseau. Toutefois, le SFCL actif peut lisser la fluctuation de puissance du DFIG pour améliorer la stabilité du réseau d'énergie éolienne. Index Terms-Doubly fed induction generator (DFIG), fault ride-through (FRT) capability, transient simulation, voltage-compensation-type active superconducting fault current limiter (SFCL).
NOMENCLATURE RERenewable energy. FRT Fault ride through.