Dissertação

{en_GB=Assessment of Fault Ride Through Capability of Wind Generation System with a Doubly-Fed Induction Generator} {} EVALUATED

{pt=Atualmente é obrigatório que as turbinas eólicas se mantenham ligadas à rede aquando da ocorrência de uma cava de tensão. De facto, é requisito das entidades reguladoras e do gestor da rede de transporte que os sistemas eólicos tenham capacidade de “Fault Ride Through” (FRT), pois uma eventual desconecção poderia causar perturbações em cascata na rede, devido à falta de tensão. Além disso, deverão garantir o suporte de potência reactiva para determinados perfis de cavas, também de acordo com as normas em vigor. Neste trabalho pretende avaliar-se a capacidade de FRT de uma turbina eólica incorporada com uma máquina de indução duplamente alimentada e um conversor AC/DC - DC/AC. Este conversor permite controlar a velocidade do eixo da turbina e garantir o seguimento do ponto de máxima potência (MPPT). É instalado com um andar DC intermédio não só para o armazenamento de energia como também para facilidade de controlo dos conversores AC/DC e DC/AC. A capacidade de FRT é assegurada por um crowbar ligado em série com o rotor da máquina, activado quando a tensão no andar DC excede um determinado limite de segurança. O modelo simulado permite estudar o comportamento em caso de cava simétrica, com profundidade de 80% durante 500 ms e duração total de 2 s. A capacidade de FRT é corroborada, pois o crowbar é ativado corretamente para proteger o equipamento. Durante a cava, o suporte de potência reactiva à rede para auxiliar a elevar a tensão passa a ser prioridade, em detrimento do MPPT. , en=Recently, it has become mandatory that wind turbines remain connected to the grid in the occurrence of a voltage dip. Indeed, it is required by regulatory entities and, therefore, by the transmission system operator, that these systems must have the fault ride through (FRT) capability, as a possible disconnection could lead to a cascading effect due to the lack of voltage. Besides, they must guarantee the injection of reactive power to the grid for specific profiles of voltage sags, also according to current standards. The purpose of this work is to evaluate the FRT capability of a wind turbine equipped with a doubly-fed induction generator and a back-to-back power converter. This equipment allows the speed control of the wind turbine shaft and guarantees the Maximum Power Point Tracking (MPPT). It is installed alongside a common DC-link not only for energy storage but also to decouple the control of both AC/DC and DC/AC power converters. An active crowbar, connected in series with the machine rotor and triggered when the DC-link voltage exceeds a defined threshold, ensures the FRT capability. The simulation model allows the study of its operating limits under a symmetrical voltage dip with a depth of 80% for 500 ms and a total duration of 2 s. The FRT capability is corroborated, as the crowbar is activated to protect the turbine equipment. During this event, the priority is no longer the MPPT, it is the injection of reactive power to help supporting the grid voltage. }
{pt=Turbina Eólica, Máquina de Indução Duplamente Alimentada, Conversor Back-to-Back, Cavas de Tensão, Capacidade de Fault Ride Through, Seguidor de Potência Máxima, en=Wind Turbine, Doubly-Fed Induction Generator, Back-to-Back Converter, Voltage Dip, Fault Ride Through Capability, Maximum Power Point Tracker}

Maio 31, 2019, 15:0

Orientação

ORIENTADOR

Sónia Maria Nunes dos Santos Paulo Ferreira Pinto

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar