Dynamic analysis and control of a selp excited induction generator

Abstract

ÖZET KENDİNDEN UYARIMLI BÎR ENDÜKSİYON GENERATÖRÜNÜN DÎNAMÎK ÇÖZÜMLEMESİ VE DENETİMİ ÖZKAZANÇ, Yakup Sabri YUksek Lisans Tezi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Tez Yöneticisi: Doç.Dr. Mubeccel DEMÎREKLER Temmuz 1988, 111 sayfa Bu tezde, bağımsız resistif endUktif yüklere güç sağlayacak, rüzgar türbini tarafından sürülen bir endüksiyon generatörü incelenmiştir. Sistemin çözümlemesi iki değişik durum uzayı modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Generatörün kalıcı durum çalışması sistemin denge noktaları kullanılarak incelenmiştir. Değiştirilmiş bir tekil düzensizlik yöntemi kullanılarak, sistemin düşük dereceli bir modeli elde edilmiştir, indirgenmiş model kullanılarak, generatörün kararlılığı incelenmiştir. Kendinden uyarım ve uyarım yitimi olguları sistemin denge noktalarının kararlılığı yönünden ele alınmıştır. Generatörü değişmez gerilim ve sıklıkta enerji üretebilecek bir sistem olarak kullanabilmek için indirgenmiş modelden yararlanılarak bir denetîeç tasarlanmıştır. Rüzgar hızında veya yükdeki değişikliklere karşı denetlecin başarımı benzetim çalışmalarıyla belirlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Endüksiyon Generatörü, Tekil Düzensizlikler, Kendinden Uyarım, Kararlılık, Denetim IV

ABSTRACT DYNAMIC ANALYSIS AND CONTROL OF A SELF EXCITED INDUCTION GENERATOR ÖZKAZANC, Yakup Sabri M.Sc. In Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Mubeccel DEMÎREKLER July 1988, ill pages In this thesis, a wind turbine driven self excited induction generator is investigated as an isolated power supply for resistive inductive loads. The analysis of the generating system is based on two state space models. The steady state operation of the generator is studied through an analysis of the equilibrium points of the system models. By employing a modified singular perturbations method, a reduced order model of the system is obtained. Stability of the generator operation is investigated by using the reduced model. The phenomena of loss of excitation and self excitation are studied from a stability point of view. Based on the reduced model, a controller is designed to utilize the generating system as a constant voltage constant frequency power source. Performance of the controller under wind or load disturbances is investigated by means of digital simulations. Key Words: Induction Generator, Singular Perturbations, Self Excitation, Stability, Control III