Physical modeling of wind energy conversion systems in laboratory conditions
Zahari Zarkov
The article presents the experience of the author in the area of the physical modeling of wind energy conversion systems (WECS) with different types of electric generators and electronic converters. A small power test benches are developed in the Laboratory of Renewable Energy Sources (Electrical aspects), Faculty of Electrical Engineering of the Technical University – Sofia that give the possibility to study the processes in WECS in laboratory with small power models. Wind turbine emulators are also discussed. The wind turbine is replaced by DC motor drive with appropriate control algorithm that simulates the characteristics and behavior of wind turbine. The application of flexible dSPACE microprocessor platform allows implementing the control of the electronic converters in the system, but it also makes possible to monitor and change the control parameters of a running system. Integration with Matlab/Simulink gives great possibility to quickly test control models that are already simulated. Some experimental results from created physical models of WEPS are also presented and discussed.
В статията е представен опитът на автора в областта на физическото моделиране на ветроенергийни преобразувателни системи (ВЕПС) с различни видове електрически генератори и електронни преобразуватели. В лабораторията по възобновяеми източници на енергия (електрически аспекти), Електротехнически факултет на Технически университет – София са разработени стендове, които дават възможност за изследване на процесите във ВЕПС в лабораторни условия посредством модели с малка мощност. Представени са и създадените емулатори на вятърни турбини. Вятърната турбина се заменя с постояннотоково задвижване с подходящ алгоритъм за управление, който симулира характеристиките и поведението на вятърната турбина. Прилагането на гъвкава микропроцесорна платформа dSPACE позволява осъществяването на управлението на електронните преобразуватели в системата, но също така дава възможност за наблюдение и промяна на параметрите на работеща система. Интеграцията с Matlab/Simulink дава възможност за бързо тестване на модели за управление, които вече са симулирани. Представени и са дискутирани и някои експериментални резултати от създадените физически модели на ВЕПС.
Cite this article as:
Zarkov Z. Physical modeling of wind energy conversion systems in laboratory conditions. Electrotechnica & Electronica (Е+Е), Vol. 55 (9-12), 2020, pp.109-117, ISSN: 0861-4717 (Print), 2603-5421 (Online)
