ژنراتور القایی دو سو تغذیه ((DFIG)) یکی از مهم ترین ژنراتورهایی است که در ساختار توربین های بادی مورد استفاده قرار می گیرد. در سالیان اخیر، تعداد (DFIG) هایی که در ساختار توربین های بادی استفاده شده، افزایش چشم گیری نسبت به دیگر ژنراتورها داشته است. از آن جا که مقالات محدودی در زمینه طراحی (DFIG) ها ارائه شده و روند طراحی و فرمول های مورد نیاز به صورت ناقص مورد بررسی قرار گرفته، در این مقاله طراحی نمونه یک (DFIG) 250 کیلوواتی به تفصیل ارائه شده است. در ابتدا محاسبات تحلیلی ابعاد، توزیع چگالی شار در استاتور و رتور و سایر کمیت های طراحی این ژنراتور ارائه شده و مدل تحلیلی-محاسباتی این طراحی به دست آمده است. همچنین الگوریتمی جدید که بر مبنای تکرار می باشد جهت حصول نتایج دقیق تر در طراحی انجام شده، ارائه شده است. سپس برای تأیید و صحت طراحی انجام شده از نرم افزار Ansys Maxwell که بر پایه آنالیز اجزای محدود می باشد استفاده شده است. در انتها نتایج حاصل از طراحی و آنالیز عددی با نتایج حاصل از آنالیز اجزای محدود مقایسه شده و این مقایسه صحت عملکرد طراحی انجام شده را نشان می دهد.

این مقاله یک استراتژی کنترل مستقیم توان مبتنی بر مد لغزشی انتگرالی (ISM-DPC) برای ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه بدون جاروبک پیشنهاد می کند. دو استراتژی کنترل به طور گسترده برای این نوع ژنراتورها موجود است: کنترل مستقیم توان مبتنی بر هیسترزیس و کنترل برداری. کنترل مستقیم توان از ریپل زیاد توان و اعوجاج جریان ناشی از فرکانس سوئیچینگ متغیر رنج می برد. علاوه بر این، تنظیم ضرایب کنترلر PI به شدت به پارامترهای ماشین و شرایط عملکردی وابسته است و نیاز به یک حلقه قفل فاز (PLL) برای تراز مرجع مختصات دارد که به عنوان محدودیت های این روش ها در نظر گرفته می شود. استراتژی مد لغزشی انتگرالی پیشنهادی مستقیماً توان اکتیو و راکتیو را کنترل می کند در حالی که پاسخ دینامیکی سریع و خطای حالت پایدار صفر را ارائه دهد. این روش در مرجع مختصات سیم پیچ کنترل برای جلوگیری از کاربرد PLL ایجاد شده است. برای اعتبارسنجی اثربخشی روش پیشنهادی ISM-DPC بر روی یک ژنراتور القایی دو سو تغذیه بدون جاروبک در مقیاس بزرگ (B(DFIG)) شبیه سازی و با روش های کنترل برداری و کنترل مستقیم توان مقایسه شده است.

مقاله حاضر به تحلیل دینامیک مبدل سمت شبکه و طراحی کنترل کننده لینک DC در توربین-ژنراتور بادی با ژنراتور القایی دوسو تغذیه ((DFIG)) می پردازد. بر این اساس ابتدا به طراحی کنترل کننده جریان مربوط به مبدل سمت شبکه پرداخته می شود و سپس جهت عبور توان در مبدل های سمت روتور و شبکه در لغزش های مختلف تعیین می گردد. در ادامه بر اساس رابطه تبادل توان لحظه ای بین مبدل های الکترونیک قدرت و خازن لینک DC، دینامیک خازن لینک DC استخراج می گردد. در استخراج دینامیک خازن لینک DC اثر فیلتر واسط مبدل سمت شبکه نیز لحاظ می شود. نشان داده می شود که با لحاظ کردن دینامیک فیلتر واسط مبدل سمت شبکه، دینامیک خازن لینک DC غیرمینیمم فاز است که این امر می تواند محدودیت هایی را در دستیابی به پاسخ دینامیکی مناسب ایجاد کند. سپس به طراحی و انتخاب ضرایب کنترل کننده خازن لینک DC پرداخته می شود. در پایان عملکرد سیستم تحت مطالعه به وسیله شبیه سازی های زمانی که در نرم افزار MATLAB-SIMULINK انجام یافته آزموده می شود.