تحلیل رفتار دینامیکی و طراحی کنترل کننده برداری برای یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای دور متغیر در مد بهره برداری ژنراتوری و موتوری

در نیروگاه های تلمبه ذخیره ای دور متغیر بر خلاف نیروگاه های دور ثابت که ماشین سنکرون به کار گرفته می شود، از یک موتور-ژنراتور القایی از دو سو تغذیه به همراه یک مبدل پشت به پشت استفاده می شود. در این مقاله در ابتدا مدل ریاضی اجزا مختلف نیروگاه تلمبه ذخیره ای دور متغیر ارایه می شود. بخش های کنترلی، مبدل سمت ماشین و مبدل سمت شبکه، هر یک شامل دو مسیر کنترلی برای محورهای d-q می باشند که هر مسیر شامل یک حلقه خارجی و یک حلقه داخلی است، لذا حلقه های داخلی و خارجی استخراج و تابع تبدیل هر یک از آن ها ارایه می شوند. برای تنظیم ضرایب کنترلی، تابع تبدیل حلقه باز و حلقه بسته بخش های کنترلی مختلف از مبدل های سمت ماشین و شبکه و همچنین پمپ-توربین استخراج و با رسم دیاگرام روت لوکاس و تنظیم مکان صفر و قطب های سیستم، پایداری آن تضمین می گردد. در نهایت به منظور صحت سنجی طراحی انجام گرفته، یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای دور متغیر در محیط Matlab/Simulink/SimPowerSystem شبیه سازی و نتایج آن برای آزمون تغییر بار پله ای در دو مد بهره برداری موتوری ژنراتوری ارایه می شود. نتایج شبیه سازی صحت عملکرد سیستم کنترلی طراحی شده را تایید می کند.