کاهش زمان گذر از خطا در ژنراتورهای القایی دوسوتغذیه با استفاده از ترکیب محدودکننده جریان خطای ابررسانا و ذخیره ساز انرژی مغناطیسی ابررسانا (SFCL-SMES)

رشد فزاینده نگرانی های زیست محیطی، محدودیت منابع سوخت فسیلی و کاهش پیوسته هزینه فناوری های تجدیدپذیر انرژی باد را به یکی از سریع ترین رشدترین منابع تامین برق در جهان تبدیل کرده است. در میان ژنراتورهای به کاررفته در توربین های بادی، ژنراتور القایی دوسوتغذیه (DFIG) به دلیل امکان کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو، دامنه وسیع تنظیم سرعت و نیاز به مبدل الکترونیک قدرت با ظرفیتی در حدود بخشی از توان نامی ماشین، در مقیاس گسترده در نیروگاه های بادی به کار گرفته می شود. با این حال حساسیت بالای این ژنراتور نسبت به خطاهای شبکه به ویژه افت ولتاژ ناشی از اتصال کوتاه، جریان های گذرای بزرگی را در مدار روتور القا می کند که می تواند مبدل سمت روتور را در معرض آسیب قرار دهد. این موضوع همزمان با الزامات روزافزون قوانین شبکه برای باقی ماندن توربین های بادی در مدار طی وقوع خطا، ضرورت به کارگیری راهکارهای حفاظتی کارآمدتر از حفاظت های سنتی نظیر مدار کراوبار را آشکار می سازد. در این مقاله ترکیبی از محدود کننده جریان خطای ابررسانا (SFCL) و ذخیره ساز انرژی مغناطیسی ابررسانا (SMES) به عنوان راهکاری برای کاهش جریان های گذرای روتور و استاتور، تثبیت ولتاژ لینک DC و کاهش نوسانات گشتاور الکترومغناطیسی یک DFIG متصل به شبکه معرفی و بررسی شده است. عملکرد سیستم پیشنهادی تحت دو سناریوی خطای متقارن اتصال کوتاه (سه فاز) و نامتقارن اتصال تکفاز به زمین تحلیل شده و نتایج نشان می دهد که ترکیب SFCL-SMES در مقایسه با حالت بدون محدود کننده، جریان های گذرا را به طور محسوس کاهش داده، افت و نوسان ولتاژ ترمینال و لینک DC را تعدیل کرده و به بهبود پاسخ دینامیکی ژنراتور طی و پس از خطا و انطباق بهتر با الزامات گذر از خطای ولتاژ پایین (LVRT) کمک می کند.