یزدان باتمانی

نفوذ بالای انرژی بادی در سیستم های قدرت مدرن، چالش های بسیاری را با توجه به طبیعت نوسانی و غیر قابل پیش بینی باد به وجود آورده است. سیستم های قدرت با نفوذ بالای انرژی بادی و خطوط انتقال طولانی، مسائل و رفتارهای پیچیده ای دارند. از آن جمله مسئله نوسانات بین ناحیه ای را می توان نام برد. از آنجایی که نیروگاه های بادی در نواحی دور از شبکه قدرت قرار می گیرند، می توانند به طور مؤثری به میرایی این نوسانات فرکانس پایین کمک کنند. با توجه به ماهیت متغیر انرژی بادی، امروزه استفاده از ماشین های سرعت متغیر به ویژه ژنراتورهای القایی ازدوسو تغذیه (DFIG)، با توجه به مزایای متعدد آن ها از قبیل هزینه کم، اندازه کوچک، توانایی تولید حداکثر توان در شرایط بادهای مختلف و قابلیت کنترل توان اکتیو و راکتیو به صورت مجزا، به طرز چشمگیری افزایش یافته است. از آنجایی که پیاده سازی یک الگوریتم کنترلی برای سیستم های غیرخطی همواره به صورت یک چالش بوده است، در این پایان نامه یک طرح کنترلی بر اساس روش غیرخطی، مقاوم و زیربهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت (SDRE)، برای DFIG توسعه داده شده است. ایده اصلی این روش کنترلی، نمایش یک سیستم غیرخطی به صورت یک سیستم خطی وابسته به حالت است. با توجه به دشواری روش های طراحی کنترل کننده غیرخطی برای سیستم های عملی، روش مذکور یک راهکار عملی برای کنترل غیرخطی است که طراحی آن به سادگی طراحی کنترل کننده مرتبه دوم بهینه برای سیستم های خطی می باشد که با حل یک معادله ریکاتی جبری، جایگزین مناسبی را برای حل معادله دشوار هامیلتون-ژاکوبی-بلمن، در رابطه با مسائل کنترل بهینه غیرخطی ارائه می دهد. استراتژی کنترلی پیشنهادی با استفاده از قابلیت تنظیم توان راکتیو ژنراتور DFIG، به بهبود میرایی نوسانات بین ناحیه ای سیستم قدرت و افزایش پایداری آن کمک می کند. شبیه سازی های انجام شده در محیط نرم افزار متلب، برای یک سیستم قدرت دوناحیه ای با حضور یک مزرعه بادی در ناحیه اول آن، نشان دهنده عملکرد مؤثر کنترل کننده پیشنهادی حتی با وجود نامعینی‎ های پارامتری می باشد. همچنین با توجه به نیاز اساسی ژنراتور DFIG، جهت قابلیت ردیابی مقادیر مطلوب سیگنال های توان اکتیو و راکتیو استاتور، کنترل مقاوم این ژنراتور به منظور ردیابی مقادیر مطلوب متغیر با زمان سیگنال های مذکور، با طراحی یک کنترل کننده ردیاب SDR