Search

Increased penetration of offshore wind power plants (OWPPs) demands frequency control services from them. Overloading the wind turbine, for few seconds after the under frequency event, to utilize its kinetic energy seems promising option for fast primary freque ncy control. Two methods of overloading the wind turbine (WT), with and without considering the impact of WT dynamics and variation of WT output power during the overload, are proposed in the literature. In this paper, these two methods are applied for fast primary frequency control from OWPPs connected through multi-terminal DC grid consideri ng the operation of the WT at below rated wind speed. Moreover, the impact of release of overload on the dynamics of the wind turbine, therefore on the associated AC and DC grids are studied in this paper. Finally, the suitable overloading method is proposed based on the simulation and experimental results. The time domain simulations for fast primary fre quency control are performed on an OWPP connected through a 3-terminal DC grid using DIgSILENT PowerFactory. The experiments are performed on OWPP model integrated to a laboratory scale 3-terminal DC grid test set up. Based on the simulations and experimental results, overloading method whic h considers the variation of WT output power during the overload provides better performance during and after release of the overload.

Aquest projecte presenta l'anàlisi, modelització, el control i la simulació de dues tipologies de convertidors per a sistemes HVDC (High Voltage Direct Current). Els convertidors estudiats són els VSC (Voltage Source Converters) i els CSC (Current Source Converters), els quals formen un enllaç punt a punt en contínua entre la costa i un parc eòlic marí. També es realitza la modelització i control d'una turbina eòlica, i es fa ús d'un model agregat per tal de treballar amb un parc eòlic sencer. Es duu a terme la simulació dels enllaços HVDC amb el model agregat del parc, utilitzant els models promitjats dels VSC i CSC. Finalment, s'addiciona l'emulació d'una turbina eòlica a una plataforma experimental real. La plataforma en qüestió representa una xarxa multiterminal en contínua i consta de quatre màquines asíncrones d'inducció; dues de les quals emulen el vent i les altres dues, el generador. Els convertidors emprats són quatre VSC, dos d'ells actuen com a rectificadors enllaçats amb els generadors i els altres, com a inversors connectats a la xarxa alterna. L'emulació es duu a terme mitjançant l'entorn de programació LABVIEW de NATIONAL INSTRUMENTS. Es realitzen proves experimentals per tal de validar-ne la implementació.

El present treball presenta l’anàlisi, la modelització, el control i la simulació de xarxes mallades High Voltage Direct Current (HVDC) utilitzades per transmetre a la xarxa elèctrica l’energia generada a parcs eòlics marins. La xarxa HVDC utilitza convertidors Voltage Source Converters (VSC) per tal de mantenir la tensió constant i per transformar el corrent altern a continu i viceversa. A més, a la xarxa HVDC estudiada, s’ha considerat que un dels convertidors VSC és a la costa, mentre que els altres es troben connectats a parcs eòlics marins. Addicionalment, es realitza un anàlisi, una modelització i un estudi del control de diferents tipologies de current flow controllers (CFC) per gestionar els fluxos de corrent a la xarxa mallada HVDC. També es realitza la modelització i el control d’una turbina eòlica; i s’utilitza un model agregat per tal de treballar amb dos parcs eòlics sencers. Finalment, es duu a terme la simulació de la xarxa mallada HVDC amb els models agregats dels parcs eòlics i amb els diferents tipus de current flow controllers; emprant models ideals per estudiar els VSCs. Tots els models, simulacions i càlculs del present treball s’han realitzat utilitzant el programari MATLAB SIMULINK.

Aquest treball presenta l’anàlisi, la modelització, el control i la simulació d’un parc eòlic marí connectat amb un enllaç HVDC (High Voltage Direct Current). Els convertidors estudiats i emprats són els VSC (Voltage Source Converter), formant un enllaç punt a punt en contínua entre la costa i un parc eòlic marí. Es realitza també la modelització i el control d’un conjunt de turbines eòliques, com el control de l’angle de Pitch per limitar la potència de la turbina, i es fa ús del model agregat per tal d’estudiar un parc eòlic sencer. Els convertidors utilitzats dins del parc són VSC de tipus back-to-back. Finalment, es duu a terme la simulació de l’enllaç HVDC amb el model agregat del parc, utilitzant els models promitjats dels VSC, sota diferents condicions de treball per tal de validar el model emprat. La simulació es fa mitjançant el programa MATLAB SIMULINK.