Estimation of speed and angle of synchronous generator with reduced-order extended kalman filter

This work provides a technique for an estimate of the speed and position of a sensor-less control system for wind energy conversion systems (WECS) utilizing permanent magnet synchronous generators (PMSGs) as electromechanical converters. The idea is to get away with mechanical sensors such as Maintaining, connecting, ripping, and wearing them, etc. A mathematical model of PMSG has been provided and based on the findings that were already achieved, the filter is established. Moreover, the results of the full order of extended Kalman filter (EKF) are employed in order to be compared with the reduced one for the estimate of the speed and position for the permanent-magnet generator (PMSG). A PMSG based WECS has been modeled and simulated using the different blocks in MATLAB/SIMULINK. The EKF based sensor-less control of PMSG powered wind turbines have been investigated extensively and various results have been addressed and reviewed. The purpose of employing a reduced-order extended Kalman filter (EKF) is to shorten the complexity of the filter and also increase the accuracy of the estimate of the location rotor. With a decreased system order, the iteration process is substantially simplified, which results in considerable resource savings while retaining high estimating performance in contrast with a full-order EKF.

Questo lavoro fornisce una tecnica per una stima della velocità e della posizione di un sistema di controllo sensorless per i sistemi di conversione dell'energia eolica (WECS) che utilizza generatori sincroni a magneti permanenti (PMSG) come convertitori elettromeccanici. L'idea è quella di farla franca con sensori meccanici come il mantenimento, il collegamento, lo strappo, l'usura, ecc. È stato fornito un modello matematico di PMSG e sulla base dei risultati già raggiunti, viene stabilito il filtro. Inoltre, i risultati dell'ordine completo del filtro di Kalman esteso (EKF) vengono utilizzati per essere confrontati con quello ridotto per la stima della velocità e della posizione del generatore a magneti permanenti (PMSG). Un WECS basato su PMSG è stato modellato e simulato utilizzando i diversi blocchi in MATLAB/SIMULINK. Il controllo sensorless basato su EKF delle turbine eoliche alimentate a PMSG è stato studiato a fondo e vari risultati sono stati esaminati e rivisti. Lo scopo dell'impiego di un filtro Kalman esteso (EKF) di ordine ridotto è ridurre la complessità del filtro e anche aumentare l'accuratezza della stima del rotore di posizione. Con un ordine di sistema ridotto, il processo di iterazione è sostanzialmente semplificato, il che si traduce in un notevole risparmio di risorse pur mantenendo prestazioni di stima elevate in contrasto con un EKF di ordine completo.