Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörlerin performans analizi ve kontrolü

Günümüzde rüzgar enerjisi, artan enerji talebi ile giderek daha da önem kazanmaktadır. Rüzgar enerjisinden üretilen enerji miktarı, türbinle birlikte kullanılan generatör tipine bağlıdır. Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörler (FÇBAG), avantajlarından dolayı rüzgar türbinleriyle kullanılan generatör türleri arasında, yaygın kullanılanlardan birisidir. Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörlerden en iyi şekilde yararlanmak için, kullanılabilecek birçok kontrol yöntemi arasından ideal bir kontrol yöntemi seçilmelidir. Bu çalışmada öncelikle FÇBAG'nin kontrol yöntemleri analiz edilmiş, ardından bu makine için uygun bir kontrol yöntemi olan model öngörülü kontrol yönteminin tasarım yöntemleri karşılaştırılarak en uygun tasarım yöntemi araştırılmıştır. Model öngörülü kontrol (MPC), rüzgar türbinleri için yaygın olarak kullanılan Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörler (FÇBAG'ler) için önemli bir kontrol tekniğidir ve kontrol performansı MPC tasarımından etkilenebilir. Bu tez çalışmasında, FÇBAG'nin rotor tarafı vektör kontrolü için MPC tasarımında transfer fonksiyonu tabanlı model ile durum uzayı tabanlı modelin performansları karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, FÇBAG için transfer fonksiyonu tabanlı model öngörülü kontrol (TFMPC) ve durum uzayı tabanlı model öngörülü kontrol (SSMPC) geliştirilmiştir. FÇBAG'in vektör kontrolü, tasarlanan MPC'lere dayalı olarak Matlab/Simulink ortamı kullanılarak simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçları, TFMPC'nin SSMPC'den daha iyi sonuçlar ürettiğini göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, TFMPC'nin hem dinamik çalışmada hem de kararsız durum çalışmasında etkinliğini ve iyi yanıtını açıkça göstermektedir. TFMPC, güç dalgalanmasını ve harmonikleri azaltarak, FÇBAG tarafından üretilen elektrik gücünün kalitesinde bir iyileşme sağlamıştır. TFMPC ile gerçek değer referans değere yaklaştırılmış ve bu sistemde geçici durumun süresi de azaltılmıştır. Çalışma, MPC'nin parametrelerini hesaplamak için transfer fonksiyonu kullanmanın diğer tasarım modellerinin dezavantajlarını ortadan kaldırabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörler, Model öngörülü kontrol, Durum uzayı, Transfer fonksiyonu