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टाइप-C डबली-फेड इंडक्शन जनरेटर (DFIG) पवन ऊर्जा संयंत्रों में बैक-टू-बैक पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर (PEC) का प्राथमिक उद्देश्य क्या है?
पवन टर्बाइन की गति को विनियमित करना
यांत्रिक शक्ति को विद्युत शक्ति में बदलना
प्रतिक्रियाशील शक्ति (reactive power) उत्पादन को नियंत्रित करना
स्टेटर और रोटर आवृत्तियों का मिलान करना
स्टेटर और रोटर आवृत्तियों का मिलान करना
बैक-टू-बैक पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर (PEC) DFIG सिस्टम को स्टेटर टर्मिनलों पर स्थिर आवृत्ति बनाए रखते हुए परिवर्तनीय पवन गति पर काम करने की अनुमति देता है। यह रोटर की विद्युत आवृत्ति को ग्रिड आवृत्ति से अलग करता है, जिससे जनरेटर रोटर की यांत्रिक गति की परवाह किए बिना बिजली की आपूर्ति करने में सक्षम हो जाता है।
IEEE 1547
बैक-टू-बैक पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर (PEC) DFIG सिस्टम को स्टेटर टर्मिनलों पर स्थिर आवृत्ति बनाए रखते हुए परिवर्तनीय पवन गति पर काम करने की अनुमति देता है। यह रोटर की विद्युत आवृत्ति को ग्रिड आवृत्ति से अलग करता है, जिससे जनरेटर रोटर की यांत्रिक गति की परवाह किए बिना बिजली की आपूर्ति करने में सक्षम हो जाता है।
fr=∣fe±fm∣ — विद्युत, रोटर और यांत्रिक आवृत्ति के बीच संबंध
Pr=s×Pag — रोटर शक्ति और एयर-गैप शक्ति के बीच संबंध
s=nsns−nr — इंडक्शन मशीन की स्लिप
यह सिस्टम एक सामान्य DC लिंक के माध्यम से जुड़े दो वोल्टेज सोर्स कन्वर्टर्स से बना होता है। रोटर साइड कन्वर्टर (RSC) सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति को विनियमित करने के लिए रोटर धाराओं को नियंत्रित करता है, जबकि ग्रिड साइड कन्वर्टर (GSC) DC लिंक वोल्टेज को स्थिर रखता है और ग्रिड के साथ प्रतिक्रियाशील शक्ति का आदान-प्रदान करता है। रोटर वाइंडिंग में fr आवृत्ति इंजेक्ट करके, कन्वर्टर यह सुनिश्चित करता है कि स्लिप आवृत्ति fs, यांत्रिक आवृत्ति fm के साथ मिलकर स्टेटर आउटपुट आवृत्ति fe को ग्रिड आवृत्ति 50 Hz या 60 Hz पर स्थिर रखे।
कन्वर्टर DFIG सिस्टम में कुल शक्ति का केवल एक हिस्सा (आमतौर पर 25-30%) संभालता है, जिससे दक्षता में सुधार होता है।
स्टेटर सीधे ग्रिड से जुड़ा होता है, जबकि रोटर पावर इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम के माध्यम से जुड़ा होता है।
पवन टर्बाइन के सब-सिंक्रोनस और सुपर-सिंक्रोनस संचालन की अनुमति देता है।
पूर्ण-स्केल कन्वर्टर्स की तुलना में पावर कन्वर्टर के आकार और लागत में कमी।
सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह पर बेहतर नियंत्रण।
बेहतर फॉल्ट राइड-थ्रू क्षमताएं।
डुअल-कन्वर्टर सेटअप के लिए जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता।
ग्रिड वोल्टेज डिप्स के प्रति संवेदनशील, जिसके परिणामस्वरूप उच्च रोटर धाराएं हो सकती हैं।
उपयोगिता-स्केल पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (WECS)।
परिवर्तनीय-गति वाले पवन टर्बाइन।
विकल्प A आंशिक रूप से सही है क्योंकि कन्वर्टर गति नियंत्रण की सुविधा प्रदान करता है, लेकिन ग्रिड एकीकरण के संबंध में 'प्राथमिक' उद्देश्य आवृत्ति मिलान है।
विकल्प B स्वयं इंडक्शन जनरेटर को संदर्भित करता है, PEC को नहीं।
विकल्प C कन्वर्टर द्वारा किया जाने वाला एक कार्य है, लेकिन यह आवृत्ति सिंक्रनाइज़ेशन की प्राथमिक आवश्यकता के लिए माध्यमिक है।
D सही है — बैक-टू-बैक कन्वर्टर का प्राथमिक कार्य रोटर आवृत्ति को स्टेटर/ग्रिड आवृत्ति से अलग करना है ताकि स्टेटर आउटपुट को ग्रिड के साथ सिंक्रनाइज़ रखते हुए परिवर्तनीय गति संचालन की अनुमति मिल सके।
हमेशा याद रखें कि एक DFIG में, कन्वर्टर द्वारा संसाधित स्लिप शक्ति स्लिप s के समानुपाती होती है; यही कारण है कि DFIG सिंक्रोनस गति के निकट पवन गति के लिए अत्यधिक कुशल होते हैं।
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