Internati o nal  Journal of P o wer Elect roni cs an Drive  S y ste m  (I JPE D S)  Vol.  4, No. 4, Decem ber  2014, pp. 567~ 577  I S SN : 208 8-8 6 9 4           5 67     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJPEDS  Advan ced Cont rol of Wi nd Elect ric Pumping Sys t em f o Isolated Areas Application       Mohamed B a rara*, Abderr ahim Bennas s a r*,  Ahme d Abbou*,  Mohamed Akherr az *, Badre  Bos s ou fi**  * Labor ator y   of  Power Electron ic and   Contro l,  Mohamed V University  Agdal  M ohammadia Sch ool of  Engin eering,  Rabat  M o rocco   ** Labor ator y   of  Electr i cal  Engin eering  and  Main tena n c e,  Higher School  of Techn o log y , EST-Oujda,   University  of  Mohammed I, Mor o cco       Article Info    A B STRAC Article histo r y:  Received  J u l 27, 2013  Rev i sed  Sep  18 , 20 13  Accepte d Oct 5, 2013      The supply  water in remote areas of wi ndy  region is one of  mo st attractiv application of  wind energ y   co nversion.  This paper  proposes an  adv a nced   controller suitab le for wind- electric pump  in isolated  applications  in order  to   have  a d e sired  d e bit from variation of  referen c speed of  the pu mp also the  control scheme  of DC voltage of SIEG  for feed the pump are presented under   step chang e  in  wind speed.  The simulation  results showed a good   performance of  the glob al  proposed con t rol s y stem.  Keyword:  DC Vo ltag e   PW M Co nv er ter  SIE G   Wi n d  P u m p   Copyright ©  201 4 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r M oham e d B a r a ra,    Lab o rato ry  of Po wer Electro nic  an C o ntro l,  Mo h a m e d  V Un iv ersity Agd a l Mo h a mm ad ia  Schoo l of Engin eering ,   R a bat  M o rocc o.   Em a il: Mo h a med - b a rara@ho t mail.fr       1.   INTRODUCTION   The clim ate change  is a  com p lex  global c h allenge   i t s  i m pact s o n  t h e e nvi r onm ent  an h u m an heal t h   are now m o re unde rstood re qui ring  real s o lutions t o  re duce gree nhou se  gas em issions  and accelerat e the  tran sitio n to  a lo w-carbo n   fu ture.Ev e n t u a lly, th e world   will run   o u t   of fo ssil fu els,  o r  it  will b ecome to ex p e n s i v e to  retriev e  th ose th at rem a in . Fo ssil fu els also  cau ses air,  water and  so il po llu tio n ,  and  p r od uce  gree n h o u se  gas e s t h at  c ont ri b u t e  t o   gl o b al   w a rm i ng.  In  rece nt  y ears ,  wi nd  h a bec o m e  an i n cre a s i ngl y  at t r act i v e  so urce   of  re ne wabl e e n e r gy .   Whi l e   wi n d   po we hel p s t h e en vi r onm ent  by  p r od uci n g e l ect ri ci t y  wi t hout  p r od uci n p o l l u t i o n ,   great   reso u r ce t o  ge nera t e   en erg y  in rem o te lo catio n s , Efficien t and   reliab l e and  t h ey  will n e v e run   o u t The wi n d   ene r gy   ca n be use d  fo r p u m p i n g   wat e r   a n d are p a rticu l arly  usefu l  in   rem o te lo cation s   whe r e access t o  electrical utilities would  be  costly, diffe re nt types of  wind  water pum p s. Som e  are straight   win d   water  p u m ps, suc h  as  the  Aerm otor   win d m i ll, whil e ot hers  are  wind-electric pum ps. In this ca se, the   spi n ni n g   of t h e wi n d  t u r b ine  creates electricity that is used to  po w e r   a w a ter  p u m p .  A lth oug m e c h an ical   wi n d m i l l s  st il l pr ovi de a sensi b l e , l o w - co st  opt i o n f o pum pi ng  wat e r i n  l o w - wi n d  areas, wi nd -e l ect ri p u m p i n g  system s  is  an  e m erg i ng  tech no logy th at co m b in es  m o d e rn  h i gh-reliab ility s m all w i n d  tu rb ines an d   stan d a rd  electric cen trifug al p u m p s  to  p r ov id e a reliab l e an d  th ey can  pu m p . In  ad d ition ,  m ech an ical  windm i lls  m u st be  placed directly above the well,  whic may not take  the  best a dva nt age  of availabl e wi nd  resources.  W i nd-electric pumping syst e m s c a n be place whe r e the wi nd res o urce is the best and connecte d   to  th pu m p  mo tor  with  an  el ectric cab le and   p o s sib ility to  con t ro l th pum p i n g  syste m  [24 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  4 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 014  :   56 7 – 577  56 8 An overview of  com p lete  m e chan ical and el ectrical wind  p u m p i ng sy st em s i s  prese n t e d i n  Fi g u re  1   an d Figur 2 .             Figure 1.  Mechanical W i nd  Pum p   Fi gure  2.  W i nd electric pum p  syste m s                                  In  t h i s  c ont e x t   ou r a p pl i cat i o n  aim s  t o  m a ke go o d   use  of  t h e wi n d  el ect ri c  p u m p  sy st em , i n cl udi ng  a   go o d  c ont rol   o f  t h e  p u m p i ng  spee d, a n of c o u r se e n s u ri ng   a co nt r o l  o f  t h e  v o l t a ge s o urce  o f  t h e  ge nerat o r .   The i n d u ct i o n m achi n e i s  a very  po pul a r  ge nerat o use d  wind turbine syste m in isolated areas to  gene rate electrical energy al so for m o tor application beca use of its  low price, m echanical  si m p lic ity,  robu st   structure, as c o m p ared to  othe r m ach in e.  Howev e r, th e m a j o draw b a ck   of th e SIEG  (Self Ex cited Ind u ction  Gen e rator). A p oor v o ltage reg u l ation  un d e r ch ang e  in   load  and  sp eed  in  stan d-alon syste m . In  lite ratu re  man y  r e sear cher s h a v e  pro p o s ed  nu m e r o us co n t r o l fo r   reg u l ating  th e ter m in al v o ltag e  [ 1 ]-[ 2 ] ,  [4 ]-[5 ],  [ 8 ],  [1 0] , [1 2] -[ 1 3 ] .   Since the  aim s  of the  propos e d system  consists of   SE I G  dri v en by   a n  un re gul at ed  rot o s p ee sup p l i e s i n duct i on m o t o r l o a d ed wi t h  a ce nt r i fu gal  pum p (n on l i n ea r l o a d ).  The p r o p o se d cont rol  s h o u l d   hav e   keep s t h e DC   bus  v o l t a ge at  a const a nt  val u e fo r su p p l i e d i nve rt er  whe n  t h e spee of t h e  wi n d  cha n g e  and t h e   ap p lication   o f  pu m p , b a sed   in  th is  regu latio n  t h en we  a r e m o re intere sted towards a  desire d state  whil e   vary i n g t h de bi t  fr om  t h e va ri at i on  of  t h e  r e fere nce s p ee d  o f  t h e  p u m p   The i n di rect  v ect or co nt r o l  u s i ng r o t o r fl u x  ori e nt at i on f o t w o co nt r o l s  w i t h  fuzzy  l ogi c  regul at i o ap p lied in or der  to carr y  ou t  D C   vo ltag e   of  SI EG   an d speed   o f  th pum p .  Detailed   Matlab / Si m u li n k -b ased  sim u l a t i on st u d i es are ca rri e d   out  t o   dem onst r ate the e ffecti v ene ss  of the  proposed sc heme.      2.   SYSTE M  DESC RIPTIO N AN D CO NTR O SC HEME     A self-ex c ited  in du ctio n g e n e rato r u s i n g th ree p h ase AC cap acito rs can   start its v o ltag e   b u ildup   o n l y   fro m  a rem n an m a g n e tic fl u x  in  t h e co re, the vo ltag e   bu ildu p  starts  wh en  th e indu ctio n gen e rat o r is driven  at   a give n s p eed  and a n  a p propriate capacitance connecte d  at  its ter m in als, Howev e r, fo r a syste m  with  a sin g l DC cap acito r as propo sed in  t h is pap e r it can n o t  start  t h v o ltag e  bu ildup  fro m  th e rem n an t flu x  in  t h e co re  [2] .  The  pr op o s ed sy st em  st art s  i t s  exci t a ti on pr ocess  from a charging circ u it an  ex tern al b a ttery. Sin ce th is  pape r f o c u ses  on m odel i n g a nd  be havi or  of  t h e el ect ri cal   part  o f  t h e sy s t em , t h e t u rbi n e i s  not  t a ke i n t o   account. R o tor spee d is ta ke n as a n  inde pendent a n va ria b le input  into the m odel. T h e  m a in com p onents  of  th e pro p o s ed  syste m  ar e show n in   Figu r e  3.      Fi gu re  3.  C o nt r o l  st r u ct u r pr o pos ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       Adv ance d  C ont rol   of  Wi n d  El e c t r i c  Pum p i n Syst em  f o Is ol at ed  Area s A p pl i c at i o n  ( M o h a me Bar a r a )   56 9 The com p one n ts are Induction Ge nerat o r, PW M rectifier PW M in verter, and  In ductio n  Mo tor  cou p l e d  wi t h  a  cent r i f ugal  p u m p t hose m ode l l i ng are  ex pl ai ned  bel o w .     2. 1.   Mathematica l  Mo del  o f  Induction  Ma chine  The f o l l o wi n g  equat i o ns de s c ri be m odel  of  t h e squi r r el -c age i n d u ct i o m achi n e t h e st at i onary  d q   refe rence  f r am e:    sq s sd sd s sd dt d dt d i R V .          (1 )     sd s sq sq s sq dt d dt d i R V .         ( 2 )         sd rd r rd i M i L . .          ( 3 )         sq rq r rq i M i L . .          ( 4 )         rq r rd rd r rd dt d dt d i R V .            ( 5 )         rd r rq rq r rq dt d dt d i R V .            ( 6 )         Electro m a g n e tic to rqu e  is ex pressed  as:     ) . ( sq rq sq rd r e i i L M P C                                 (7)       2. 2.   Mathem atical   Modeling  of  the c o ntro l sc heme   for   induction gener a tor   I n  order to  m odel any field  orie nted control  system , it is  necessa ry to  choose the  synchronously  rot a ti ng reference fram e  (d, q) In t h e R F O cont rol  sy stem , t h e rot o r fl ux vect or i s  ali gned wi t h  t h e d-axi s  Figure  4, whi c m eans:          Fi gu re  4.  d q  a n d al p h bet a   fr am     r rd                                     (8)       0 rq                              ( 9 )        From  t h desi r e val u o f  t h e  DC   vol t a ge, i t   i s  p o ssi bl e t o  e x p r ess t h at  t h e   refe rence  p o w e r   by :     ref dc ref dc P i V . _              ( 1 0 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  4 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 014  :   56 7 – 577  57 0 The electrom a gnetic torque:     ref em P C           ( 1 1 )        Th e co n t ro l voltag e   V dc  can b e  do ne  vi a t h e  el ect rom a gnet i c  t o rq ue c ont r o l ,  t h deri vat i v e o f  r o t o r   fl u x  ca be  wri t t e n as:        r r sd r r i M dt d 1                        ( 1 2 )         Th e slip frequ e n c y can b e  written  as:     r sd r r i M                  ( 1 3 )         An d,      r s                            ( 1 4 )        The n   r sd r s i M                        ( 1 5 )        The  field a n gle is calculated a s   dt s s                              (16)        The electrom a gnetic torque  is expre ssed from   the curre nt  i sq   by :     sq r r e i L M p C . . .                  ( 1 7 )         The fl u x   c ont r o l l e d by   i sd  an d  el ect rom a gnet i c  t o r que  co nt r o l l e by   i sq   sd r r i p M p . 1 .          ( 1 8 )           The se veral  s t udies ca rrie d  out shows t h at the  fuzzy  logic c o ntrol  pr o v ides  g o o d  re sults f o cont ri b u t i ons  t o  c o n v e n t i onal  reg u l a t i o n t h at  was i n t r od uce d  f o r t h i s  t y pe   of  re gul at o r  i n   or der  t o   ha ve a  g o o d   perform a nce in our application.      F i g u r e   5. B l oc di ag ram  cont rol  sc hem e  of  SIE G   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       Adv ance d  C ont rol   of  Wi n d  El e c t r i c  Pum p i n Syst em  f o Is ol at ed  Area s A p pl i c at i o n  ( M o h a me Bar a r a )   57 1 3.   FUZ Z Y  LOGIC  CO NTR O The F L C  co n s i s t s  of  f o u r   m a jor  bl o c ks ,  Fuzzi fi cat i o n,  k n o w l e d g b a se, i n fere nce  en gi ne a n defuzzification.  There a r e t w o  i nput s ,  t h e v o l t a ge erro e(k)  and t h e cha n ge o f  v o l t a ge err o ce(k) . Th e two  in pu t   varia b les are  c a lculated at e v ery sam p ling time as:    e(k) =  V dc (k )*-V dc ( k                            (19)         ce(k) =  V dc (k )*- V dc ( k - 1 )          ( 2 0 )       Whe r V dc *( k)   den o t e s t h e re f e rence  spee d,   V dc (k )  is the actual spee d a n e(k-1)  is th e v a lu e of erro at  pre v i o us  sa m p li ng t i m e.    3. 1. Fuz z i fi cati on   The cris p input va riables are  e(k )  and  ce(k)  are transformed into fuzz y  variables  ref e rre d to a s   l i ngui st i c  l a bel s . The m e m b ershi p   fu nct i o ns  associ at ed t o  e ach l a bel  ha ve  been c h ose n  w i t h  t r i a ng ul ar s h ape s .   The following fuzzy sets are  use d NL  (N ega tiv e  L a r g e) ,   NM  (Ne g at i v M e di um ),  NS  (Negative  Sm all),  ZE   (Zer o) PS  (Positiv e Sm a ll),  PM  (p o s itiv Med i u m ), an d   PL  (Po s itiv e Larg e). Th u n i v e rse  of d i sco u rse is set   bet w ee –  1 a n 1.  The  m e m b ershi p   fu nct i o n s  o f  t h e s vari a b l e s are  s h o w n  i n  Fi gu res  6,  7  an 8.             Fi gure 6. M e mbershi p  funct i on for i nput  e  Fi gure 7.  M e m b ershi p  funct i on for i nput  ce          Fi gure 8. M e mbershi p  funct i on for o u t put  u        3.2. Knowledge  Base  and Inference Engine   The  kn o w l e d g e  base c o nsi s t s  of  t h dat a   base  an th e ru le b a se. The  d a ta  base prov id es  th in fo rm atio n  wh ich  is u s ed  to  d e fi n e  th e lin gu istic co n t ro l ru les and  th e fuzzy d a ta in  th e fu zzy lo g i co n t ro ller.  Th e ru le  b a se specifies th e con t rol g o a l actio ns  b y  m ean s o f  a  set o f  ling u i sti c  co n t ro l ru les [19 ] .   The i n fe re nce  engi ne e v al u a t e s t h e set  of IF- T H E N a n d exec ut es 7 * 7  rul e s as s h o w n i n  Ta bl e 1. T h l i ngui st i c  r u l e s  t a ke t h e  f o rm  as i n  t h e f o l l o wi n g  e x am pl e:     IF e  is N L   AN D ce is  NL  T H EN  u is  NL             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  4 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 014  :   56 7 – 577  57 2 Tabl e 1.   Fu zzy  Ru les Base  ce/e  NL  NM   NS  ZE   PS  PM   PL   NL  NL  NL   NL   NL   NM   NS  ZE   NM  NL   NL   NL  NM   NS  ZE   PS  NS NL   NL   NM   NS  ZE   PS  PM   ZE  NL   NM   NS  ZE   PS  PM   PL   PS NM   NS  ZE   PS  PM   PL   PL   PM  NS  ZE   PS  PM   PL   PL   PL   PL  ZE   PS  PM   PL   PL   PL  PL       3. 2. 1.   Defuz z i ficatio n   In this sta g e, the  fuzzy  va riables a r e c o nve r ted i n to cris varia b les. T h e r e are  m a ny defuzzification  t echni q u es  t o   pr o duce  t h fu zzy  set  val u e  f o r t h out p u t  f u zzy  va ri abl e .   In t h i s   pape r, t h e ce nt re  of  g r avi t y   def u zzi fi cat i o n   m e t hod i s  a d opt e d  he re a n d t h e i n fe renc e st rat e gy  use d  i n  t h i s  sy st em  i s  t h e M a m d ani  alg o rith m .     3. 2. 2.   The Re ferenc e  Rotor Flux  Linkage Required    The re fere nce  rot o r fl ux l i n k a ge re qui red a t  any  speed i s  cal cul a t e d ba sed o n  t h i s  m a xi m u m  fl ux  lin k a g e , wh ich co rrespon ds to  th e m i n i m u m ro to r sp ee d  hence at a n y  rot o r s p ee d th e refe rence  rot o fl u x   l i nkage   i s  gi ve n by   [ 2 ] .     max min * . r r          ( 2 1 )             Fi gu re  9.  R e l a t i ons hi p  bet w ee rot o spee d a n d  r o t o fl u x  l i nka ge       3. 2. 3.   Ma them a t ical  mod e l o f  P W Co nver ter       Fig u r e  10 .   PWM  Co nv er ter      The DC  bus v o l t a ge refl ects  at   t h e out put of t h i nvert er  in t h e for m  of  t h t h ree-phase PW M  AC   vol t a ges V sa , V sb  and V sc . These vol t a ges  m a y   be expressed as:  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       Adv ance d  C ont rol   of  Wi n d  El e c t r i c  Pum p i n Syst em  f o Is ol at ed  Area s A p pl i c at i o n  ( M o h a me Bar a r a )   57 3 ) 2 ( 3 1 c b a dc sa S S S V V         ( 2 2 )         ) 2 ( 3 1 a c b dc sb S S S V V         ( 2 3 )         ) 2 ( 3 1 b a c dc sc S S S V V         ( 2 4 )        The deri vati ve  of t h e DC  bus vol t a ge and when  non l i n ear l o ad i s  present   i s   defi ned as:       ) . . . ( 1 load c c b b a a dc i i S i S i S C V dt d        ( 2 5 )        Wh ile  i lo ad   curr ent  drawn by   the pu m p  and  S a S b  and  S c   are t h e sw i t chi ng funct i ons for the ON/ OFF   p o s itio n s  o f  th e  rect ifier sw it ch es S 1 -S 6 The rel a t i on of t h e i nverter i nput  and out put  current  are gi ven by  t h e fol l o w i ng expressi on:    c c b b a a load i S i S i S i . . .         ( 2 6 )        S a , S b  and  S c  are t h e swit ch i ng funct i ons for t h e ON/ OFF po si ti ons of t h e i n vert er swit ches  S 1 -S 6   3. 2. 4.   Modeling  of the contr o l sc heme  for induc tion motor   Fol l o wi n g  t h e   sam e  proced u r e f o r t h e c ont r o l  o f  t h gene r a t o r,  b u t  i n  t h i s  case  ou reg u l at i on ba sed  t o  co nt r o l     r o t o r  spee d,  t h bl ock  di a g ram  expl ai n  t h co nt rol  st rat e gy  as  sho w  i n  Fi g u re  6.   It  becom e s po ssi bl e t o  co nt r o l  t h e t o r q ue i nde pe nde nt l y  by  t h e q - axi s  s t at or cu rre nt , a nd t h e r o t o r   flux  can   b e  co ntro lled   with  t h e d-ax is  stato r  cu rren with  a delay. In th is case, th e to rqu e  can   b e  ex pressed  as:     sq r r e i L M p C . . .                   ( 2 7 )        B y  keepi n g  t h e  r o t o r  fl ux  co ns t a nt , t h ex pre s si on  o f  t h e  r o t o r fl ux  can  be  gi ven  by :     sd r r i p M . 1                                      (28)              Fi gu re  1 1 . B l o c di ag ram  cont r o l  schem e  o f  i n d u ct i o n  m o t o r       In  o r d e r t o   o p e rate the  m o tor at  hig h  e ffici ency , t h e inve rter works  on the  pri n ciple  of ba ng-bang  co n t ro with three ind e p e nd ent h y steresis con t ro llers.  Th e   calculated  values of t h e t h ree - pha se stator c u rre nts  are  com p are d  with  the refe re nce va lues a nd the inverter e l e m ents ar e s w itched accordingly to im press the   n ecessary termin al vo ltag e s t o  th e m o to ph ases [1 5 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  4 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 014  :   56 7 – 577  57 4 4.   PU MP MO D EL    The p u m p  used i s  of cent r i f ugal  t y pe whi c h can be de s c ri be d by  an aero d y n am i c  l o ad w h i c h i s   characte r ized  by the fo llowing lo ad equ a tion :     2 * K C r                                         (29)        Whe r K  is th e pu m p  co nstan t       5.   SIM U LATI O N  RESULTS  AN D DIS C US SION   The  gl o b al  o f  a l l  ci rcui t  com pone nt s. T h e sy st em  i s  im pl em ent e d usi ng  M A TLAB / S I M U LI NK  .T he  dy nam i c perfo rm ance of t h e  wh ol e sy st em  for  di f f ere n t  ope rat i n g co n d i t i ons i s  st u d i ed;  t h e seq u e n ce o f   si m u latio n  is as fo llo ws:   a)   Th e sim u latio n co m p leted  w i t h  in 30   seconds.  b)   Th reference  DC vo ltag e  is set at 6 00V.  c)   Th vo ltag e   b u ild  up   p r o cess is un der  no  lo ad con d ition .     d)   The  p u m p  appl i e d t o  t h e i n d u c t i on  gene rat o r  at  t = 2s.     e)   The system  was sim u lated for varia b le  wind  spee d afte r c o nnected t h pum p  as show i n  Figure   12 .   f)   The n  re fere nce  p u m p  speed  i s  set  t o   di ffe re n t  val u of  1 2 0   rad/  t o   1 70  ra d/ s, a n d  1 4 0  r a d/ s, as  sh ow  i n  Fi gu r e  17 Th e SEIG  o u t pu t vo ltag e  is co nv erted  i n to   DC vo lta ge  by  usi n g t h e c ont rol l e rect i f i e ci rcui t s . T h e   o u t p u t   v o ltag e   o f  th rectifier  is 6 0 0  vo lts. Th is DC vo ltag e  is g i v e n  to  th e so urce inv e rter to  produ ce req u i red  out put  v o l t a ge of   t h e p u m p   Th In du ction   m o to r lo ad ed  with  a cen t r ifug al  p u m p .  su dd en ly is app lied  at   t=2 s  it is  o b s erv e d  t h at   th e v a lu o f  the DC b u s vo ltag e  is m a in tain ed  at a co n s ta nt value e v en if t h e wi nd  s p eed changes at 14s and  18s   a n vari at i on  o f   pum p s p eed  at   12 s a n 20 s.  The  f u z z y  vol t a ge c o n t rol l e pr o v i d e s  a  rapi d a n d  a ccurat e   resp o n se f o r th e refe rence .  T h e refe rence  flu x  an d estim at e i s  sho w n i n   Fi gu ra  14 . Al s o   Fi gu re  15 s h o w s t h e   v a riation  in d-ax is,  q - ax is stat o r  curre n t s in th ro tating  referen c e fram e.     Th e Figu r e  16  sh ow th stat or cu rren t at t h termin als o f  the in du ction   g e n e rat o r.          Fi gu re 1 2 . Vari at i on of   wi nd   s p eed   ( r ad/ s )             Fi gu re 1 3 .   DC   capaci t o r vol t a ge pr ofi l e  of   t h S I E G       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       Adv ance d  C ont rol   of  Wi n d  El e c t r i c  Pum p i n Syst em  f o Is ol at ed  Area s A p pl i c at i o n  ( M o h a me Bar a r a )   57 5       Figu re  1 4 . Re f e rence  an d esti m a te rotor  fl ux  o f  the  SI EG         (a)     (b )   Fig u re  15 Vari atio n  in d-ax is, q-ax is  stato r  cu rren ts in  t h e ro tatin g   reference fram e         (a)     (b )     Fi gu re 1 6 . St at or   cu rre nt  of  t h SIE G           Fi gu re  1 7 . R e f e rence  p u m p  speed  an pum p spee d             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  4 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 014  :   56 7 – 577  57 6 5.1. Re gulation  of the Pump  Speed   After c o nnecti ng t h e pum p  we can say that the pum p  spee d   fol l o w t h gi ven  refe re nce  as sh ow n i n   Fig u r e   1 8   at  12 s an d 20 ,also  is   ob serv ed  t h at pu m p  sp ee d   not  affected  by t h variation of   wind s p eed  of  the ge nerat o ,then t h e system becam m o re stable a nd  m o re robust.  T h e Figure 19 s h ows t h e va ria tion  of  stator c u rrents   of the  pum p         Fi gu re  1 8 . R e f e rence  p u m p  speed  an pum p spee d             Fi gu re  1 9 St at or  C u rre nt  o f  t h e P u m p       6.   CO NCL USI O N   Thi s  pa per i n t r o d u ces t h e m odel i n g a nd si m u l a t i on o f  t h e wi n d  el ect ri c pum pi ng sy st em s usi n g   M a t l a bSim ul i nk t h e st udi es a r m a de by  f o r m ul at i ng t h e m a t h em ati cal   model s  a n d co nt rol  f o r gl obal  s y st em It  has  been  de m onst r at ed t h a t  t h e sy st em  is abl e  t o   feed  pum p sy st em  by  re gul at ed  DC  b u vol t a g e  a n d   sat i s fact ory  de si red  debi t  f r o m  vari at i on  ref e rence s p ee d o f  t h pum p u n d er  vari a b l e  wi nd s p ee d.   Al l  resul t s   obt ai ne d c o nfi r m  t h e effect i v eness  of t h pr op ose d  c ont rol l ers an d i t  has  been  f o u n d  t o   be sat i s fact o r y  suc h   wind electric  pum p ing s u cces sfully  in  windy  rem o te locations.      REFERE NC ES  [1]   Ahmed T, Nishida K, Nakaoka  M, Tana k a . Adv a nced Control of  a Boost ACDC  PWM  Rectifier f o r Variable-Speed  Induction  Gener a tor.  Appli e Power E l ec troni cs Conferen ce  a nd Exposi tion.   APEC  '06.   Tw enty  First Annual  IEEE. 2006 ; 956 -962.  [2]   D S e y oum , M F  Rahm an C Gr antham Termin al voltage  control of a wind   turbine driven isolated indu ctio n   generator using  stator or ient ed f i e ld  control.   Proc. IEEE APEC’03, Miami Be ach,  FL, USA. 2003;  2: 846–852   [3]   Mic h a ł  Knapczy , kr zy s z tof Pienkowski.  Analysis of pulse width modulatio n  techniqu es for AC/DC line-side  conver t e r s .  Prace Naukowe Insty t u t u Maszy n Napedów i  Pomiarów Elektr y czn y c h  Politechn i ki Wroc ł awskie j.   2006  [4]   Raja Singh Khela, KS Sandhu.  ANN  Model  for Estimation of Capacitan ce Requ ir ements to maintain Constant Air- Gap Voltag e  of   Self-Exc ited  Ind u ction  Gener a tor  with Var i ab le  L o ad.  IJ C S T . 201 1; 2(4).  [5]   K Premalatha, S Sudha. Self-Ex c itati on and Voltage Contro l of an Inducti on Generator in an In dependen t  Wind  Energ y  Conv ersion S y stem.  International  Journal of Mod e rn  Eng i neering  Research ( I JMER) . 2012 ; 2(2): 454-461.  [6]   ML Elhaf y ani, S Zouggar ,  Y Zid a ni,   Benkadd our. Permanent  and D y n a mic  Behaviours of Self excited Indu ctio n   Generator  in  Balanced  Mode.  M.  J. Cond ensed M a ter . 2006 ; 7 :  49  - 53 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.