Sliding Control with Fuzzy Type-2 Controller of Wind Energy System Based on Doubly Fed Induction Generator

Abstract

The wind system based on double-fed induction generator (DFIG) has become a very important source of energy. To ensure the proper functioning of this system, many improved control algorithms have been developed for the rotor side converter (RSC). This article presents the analysis and design of a double-fed induction generator (DFIG) control technique based on coupling the type-2 fuzzy logic control with the sliding mode control (SMC). For the design of this technique, a decoupled modeling of the DFIG with the orientation of its stator flow is presented. The main purpose of the proposed technique is to make a control to meter the quantities of the powers produced by DFIG which are injected into the electrical network and to reduce the phenomenon of chattering which depends on control by sliding mode. This command has allowed us to reduce the chattering phenomenon and improve the performance of the system in terms of speed monitoring and stator side powers regulation. Simulations are performed using MATLAB / Simulink to validate the effectiveness of the proposed control algorithm. The simulation results, obtained when applying this control strategy to the system, demonstrated the validity of the results and thus validated the high performance of this control technique.

Điều Khiển Trượt Bám Công Suất Dựa Vào Hàm Hyperbolic Tangent Máy Phát Điện Gió Nguồn Kép

“…Điều khiển trực tiếp công suất (Direct Power Control -DPC) của các hệ thống tạo năng lượng gió dựa trên DFIG đã được đề xuất và nó đã được chứng minh có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như tính đơn giản, động lực học nhanh và bền vững với sự biến đổi của các tham số và nhiễu lưới [6]. Rất nhiều nghiên cứu đã được công bố với sự đa dạng trong việc điều khiển DFIG, tiêu biểu như: bộ điều khiển trượt bậc một và bậc cao cho DFIG được thực hiện trong [1], điều khiển trực tiếp công suất DFIG dựa vào mạng nơ-ron nhân tạo và nơ-ron mờ được thực hiện trong [4], trong [5] đã thiết kế bộ điều khiển trượt và logic mờ thích nghi cho DFIG, trong [6] đã sử dụng mạng nơron Perceptron nhiều lớp để điều khiển trực tiếp công suất DFIG, điều khiển trượt công suất hiệu dụng và phản kháng sử dụng super-twisting cung cấp bởi bộ biến tần điều chế vector không gian được thực hiện trong [7], bộ điều khiển trượt thích nghi DFIG được thực hiện trong [8], trong [9] đã áp dụng bộ điều khiển trượt với mờ loại 2 cho DFIG, và bộ điều khiển trượt bậc hai DFIG được thực hiện trong [10].…”

Improved Super Twisting Based High Order Direct Power Sliding Mode Control of a Connected DFIG Variable Speed Wind Turbine

“…Hence, the benefit of this technique is the control of stator active/reactive power through direct/ quadrature rotor currents in an instantaneous and decoupled way between the dq axis components. However, the PI controller settings are tuned according to the internal parameters of the machine, which decreases the robustness consequently and a risk of system instability [10,11].…”

Robust Neural Control of the Dual Star Induction Generator Used in a Grid-Connected Wind Energy Conversion System

“…Regarding the generators for wind energy conversion system (WECS), wind turbine manufacturers use several types of electric generators, notably doubly fed induction generators [5][6][7], permanent magnet synchronous generators [8,9], and the dual star induction generator (DSIG) [10,11]. The DSIG has more advantages than the conventional cage induction generator, namely high reliability, low magnitude with high frequency of torque pulsations, reduced rotor harmonic current, and segmentation power [12].…”