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Modelli dinamici per un gruppo eolico

Estratto della Tesi di Fabio Angelo Leopaldi

Estratto dalla tesi: Modelli dinamici per un gruppo eolico
CAPITOLO 7. DESCRIZIONE MODELLO DINAMICO DELLA TURBINA EOLICA COLLEGATA 
DIRETTAMENTE ALLA RETE IN DIGSILENT 
 
110 
 
Dalla fig.120 si vede che la tensione lato rete segue l’andamento della tensione lato generatore. 
Inoltre, è evidente che la tensione lato rete e la tensione lato generatore subiscono delle variazioni 
infinitesime a seguito della variazione della velocità del vento, per poi tornare al valore precedente 
la perturbazione quando si raggiunge un nuovo regime.  
A questo punto, dato che le variazioni imposte nelle simulazioni di validazione dei modelli sono le 
stesse, si può fare un confronto fra le curve ottenute per lo stesso tipo di simulazione per i due 
modelli analizzati, sebbene la taglia delle macchine elettriche sia molto diversa (PMSG generatore 
equivalente da 45 MW e DFIG generatore da 5 MW). Se si considera la simulazione in cui si 
impongono le variazioni di potenza attiva e reattiva, si può notare dai grafici riportati in precedenza 
che effettivamente tali variazioni vengono rispettate grazie ai controlli dei convertitori. In 
particolare, l’andamento di queste variazioni, si riflette nelle correnti erogate dei convertitori in 
ambedue i modelli con una piccola differenza. Tale differenza consiste nel fatto che nel caso del 
DFIG le variazioni di potenza attiva e reattiva sono entrambe controllate dal convertitore lato 
macchina, mentre nel caso del PMSG il controllo del convertitore lato macchina gestisce la 
variazione di potenza attiva e il convertitore lato rete gestisce la variazione di potenza reattiva. Ciò 
è giustificato dalla strategia di controllo adottata per i convertitori dei due modelli. Un’altra 
differenza si può notare nell’andamento delle tensioni lato rete: nel caso del DFIG la variazione di 
tensione alla sbarra WTH di fig.34 è molto più contenuta rispetto alla variazione di tensione alla 
sbarra MV di fig.91. Questo è giustificato dal fatto che nel caso del PMSG la variazione di potenza 
reattiva limite è più grande in valore assoluto rispetto al caso del DFIG. Inoltre, in entrambi i 
modelli, durante la simulazione la tensione continua del dc link è mantenuta costante dal 
convertitore lato rete, tranne che per delle piccole oscillazioni in corrispondenza delle variazioni 
imposte. In più, sia la frequenza che la velocità delle macchine dei due modelli esaminati sono 
costanti all’unità in p.u. eccetto che per delle oscillazioni infinitesime negli istanti delle variazioni 
imposte. Invece, se si considera la simulazione in cui si impone la variazione della velocità del 
vento, si può notare che tutte le variabili controllate dai controlli dei convertitori vengono 
mantenute ai loro valori di riferimento eccetto che per delle piccole oscillazioni in corrispondenza 
delle variazioni della velocità del vento, in ambedue i modelli analizzati. Inoltre, sia la frequenza 
che la velocità delle macchine dei due modelli esaminati sono costanti all’unità in p.u. eccetto che 
per delle oscillazioni infinitesime negli istanti delle variazioni imposte. L’unica differenza fra i due 
modelli si riscontra nell’andamento dell’angolo d’inclinazione delle pale: nel caso del PMSG 
l’angolo d’inclinazione delle pale presenta una variazione più lineare rispetto al caso del DFIG.  
Si passa ora alla descrizione di due parchi eolici realizzati con i modelli dinamici appena esposti e 
relativi risultati grafici delle simulazioni alle variazioni della velocità del vento.

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Modelli dinamici per un gruppo eolico

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Informazioni tesi

  Autore: Fabio Angelo Leopaldi
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria elettrica
  Relatore: Alberto Berizzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 172

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Parole chiave

modelli dinamici
dynamic models
dfig
pmsg
wind turbine

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