Vienna rectifiers are used as the generator-side converter of the power conversion system using PMSGs. In this paper, the proposed predictive control is applied to Vienna rectifiers. The proposed predictive control takes eight feasible switching vectors of Vienna rectifiers into account; therefore, the computational burden, which is a disadvantage of the predictive control for AC/DC converters, decreases. In the proposed predictive control, the candidate switching vectors for the neutral-point voltage balance are selected, and then, among them, the optimized switching vector is selected from the cost function consisting of the current ripple and the number of switching. To ensure the intelligent performance, which guarantees current THD at low current and the efficiency at high current, the weighing factor function using the current magnitude is proposed. The effectiveness and performance of the proposed predictive control of Vienna rectifiers for PMSGs are verified by simulation and experiment

چکیده

یکسوسازهای Vienna به عنوان مبدل سمت ژنراتور در سیستم های تبدیل توان مبتنی بر PMSG ها عمل می کنند. در این مقاله، مدل پیشنهادی کنترل پیش بین برای یکسوسازهای Vienna پیاده می گردد. مدل پیشنهادی کنترلی پیش بین، هشت بردار سوئیچینگ را برای یکسوسازهای Vienna در نظر می گیرد. بنابراین بار محاسباتی که در واقع یک عیب مدل کنترل پیش بین است، برای مبدل های AC/DC کاهش می یابد. در مدل پیشنهادی کنترل پیش بین، بردارهای سوئیچینگ کاندید برای متعادل سازی ولتاژ نقطه خنثی انتخاب شده و سپس در میان آنها، بردار سوئیچینگ بهینه سازی شده بر اساس یک تابع هزینه انتخاب می گردد که این تابع خود شامل ریپل جریان و عملکرد سیستم است که تضمین کننده THD ی پایین جریان و نیز اثربخشی این روش در جریان های بالا بوده و همچنین، تابع فاکتور وزن دهی نیز با استفاده از اندازه همین جریان ها، اعمال می گردد. اثربخشی و عملکرد کنترل پیشنهادی پیش بین روی یکسوسازهای Vienna برای کاربردهای PMSG با استفاده از شبیه سازی و نمونه آزمایشگاهی، تأیید می گردد.

1-مقدمه

سیستم های تولید توان (PGSs) با استفاده از ژنراتورهای AC نظیر سیستم های توربین بادی (WTSs), سیستم های ژنراتور دیزل و سیستم های توربین گازی به صورت گسترده در صنعت تولید برق به خاطر قابلیت اطمینان بالا و مقرون به صرفه بودن از نظر هزینه، مورد استفاده قرار می گیرند. در میان ژنراتورها، ژنراتورهای سنکرون آهنربای دائم (PMSGs) در مقایسه با ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل (DFIGs) و ژنراتورهای القایی (IGs), مدت زمان بیشتری است که مورد استفاده قرار می گیرند به ویژه در سیستم های تولید برق درایو شده به صورت مستقیم به این خاطر که PMSGs ها دارای مزایای متعددی از قبیل بازدهی بالا، قابلیت اطمینان بالا، حجم کم، وزن کم و قابلیت طراحی به صورت چندقطبی، می باشد...