Dynamic interaction of DFIG and FSIG induction wind turbines connected to the same distribution feeder

Autor: Rhode, Thiago
Přispěvatelé: Reginatto, Romeu, Pavani, Ahda Pionkoski Grilo, Almeida, Adriano Batista de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
instacron:UNIOESTE
ISSN: 8970-1461
Popis: Submitted by Wagner Junior (wagner.junior@unioeste.br) on 2019-07-05T20:08:49Z No. of bitstreams: 2 Thiago_Rhode_2019.pdf: 2733319 bytes, checksum: 595fe89701461ab319dfb20d15e188ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2019-07-05T20:08:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Thiago_Rhode_2019.pdf: 2733319 bytes, checksum: 595fe89701461ab319dfb20d15e188ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The demand for electric energy by the current society associated with the need of socioenvironmental impacts mitigation caused by the extraction and transport of this energy is a challenge to the electricity section agents. In this regard, the wind energy connected directly to the distributing network presents itself as a suitable solution to this reality and, because of this, it has already been widely developed in several countries. Among the wind turbine technologies with the biggest applicability stands out the systems of fixed speed with squirrel cage induction generator (FSIG) and of variable speed with doubly fed induction generator (DFIG). As a result of the operative requirement level raise, there is a tendency to replace the first deployed wind turbine – FSIG for generators with superior technological levels – DFIG both in the plants already operating as in new wind farms. However, for techno-economic feasibility reasons, the process improvement is gradual. This leads to the occurrence of wind farms of different technologies operating simultaneously in the same grid. Although the individual operation of these wind turbines is already known, there is a need to identify the impacts of its parallel operation. In this context, this work seeks to identify and evaluate the dynamic interaction of DFIG and FSIG induction generators connected to the same system distribution feeder under different operating conditions and generator arrangements. To this end, it has been implemented a test system in which generators of two technologies connected. In this system, several factors were varied, such as, insertion levels of the wind turbines, feeder loading and electric fault position and, for these conditions the influence of an FSIG wind farm on the dynamic behavior of the DFIG wind turbines was evaluated. The obtained results show that the existence of FSIG plants significantly influences the behavior of the DFIG aerogenerator, mainly in the reestablishment of the terminal voltage and the deviation of the angular velocity of the wind turbine in the post-fault period. A demanda da sociedade atual por energia elétrica, associada à necessidade de mitigação dos impactos socioambientais causados pela extração e transporte desta energia mostra-se um desafio para os agentes do setor elétrico. Neste sentido, a energia eólica conectada diretamente à rede de distribuição se apresenta como uma solução adequada à esta realidade. Por este motivo, ela já vem sendo amplamente desenvolvida em diversos países. Dentre as tecnologias de aerogeradores com maior aplicação, se destacam os sistemas de velocidade fixa com gerador de indução com rotor em gaiola (FSIG) e de velocidade variável com gerador de indução duplamente alimentado (DFIG). Por consequência do aumento no nível de exigência operativa, há uma tendência em substituir os primeiros aerogeradores implantados – FSIG, por geradores com níveis tecnológicos superiores – DFIG, tanto nas plantas já em operação como em novos parques eólicos. No entanto, por razões de viabilidade técnico-econômicas, o processo de modernização é gradativo. Isto conduz à ocorrência de parques eólicos de diferentes tecnologias operando conjuntamente em uma mesma rede elétrica. Embora a operação individual destes aerogeradores seja conhecida, há necessidade de identificar os impactos da sua operação paralela. Neste contexto, este trabalho busca identificar e avaliar a interação dinâmica de aerogeradores de indução DFIG e FSIG conectados em um mesmo alimentador do sistema de distribuição em diferentes condições operativas e de disposição dos geradores. Para isso, é implementado um sistema de teste, no qual se conectam geradores das duas tecnologias. Neste sistema são variados alguns fatores, tais como, níveis de inserção dos aerogeradores, carregamento do alimentador e posição da falta elétrica, e para estas condições é avaliada a influência de um parque eólico FSIG no comportamento dinâmico dos aerogeradores DFIG. Os resultados obtidos mostram que a existência dos parques FSIG influencia significativamente, principalmente no reestabelecimento da tensão terminal e no desvio da velocidade angular da turbina eólica, no período pós-falta.
Databáze: OpenAIRE
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