Steuerung und Regelung einer Windenergie-Netzeinspeisung mit doppeltgespeistem Asynchrongenerator

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Modellierung eines doppelt gespeisten Asynchrongenerators und die Entwicklung eines Drehzahlreglers. Der Stator der Maschine ist ans Netz angeschlossen, der Rotor wird über pulsweitenmodulierte, stromgeregelte Wechselrichter gespeist. Durch die Einführung eines synchron umlaufenden feldorientierten Koordinantensystems und der Vernachlässigung des Statorwiderstands sind Blind- und Wirkleistung oder die Drehzahl proportional zu den Komponenten des komplexen Rotorstromvektors. Eine Kaskadenregelung, bestehend aus Drehzahl- und Rotorstromregelung, wurde auf einem echtzeitfähigen Steuerungssystem implementiert und getestet.

This thesis describes the modeling of a doubly fed induction generator and the design of the control strategy with a speed controller. The stator of the machine is connected to the grid and the rotor circuit is fed by back-to-back PWM current-source converters. By introducing synchronously rotating field coordinates and neglecting the stator resistance, the reactive and active stator power or the speed of the machine are directly proportional to the direct and quadrature components of the complex current vector of the rotor. A cascade control scheme, consisting of speed and rotor current controllers, is implemented and tested on a real-time system.