DEVELOPMENT OF AN EXCITATION CONTROL ALGORITHM FORINCREASING THE EFFICIENCY OF SMALL WIND TURBINE GENERATORS

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.51889/ijapa.2026.1.1.005
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents the development and investigation of an excitation-current-basedcontrol approach for improving voltage stabilization and operating performance of a small-scalewind energy conversion system operating under variable wind speed conditions. The proposed sys-tem employs a synchronous generator with regulated excitation integrated into a subsystem-orientedMATLAB/Simulink simulation model intended for analysis of aerodynamic and electromechanicaloperating processes. A mathematical model of the wind energy conversion system was developedconsidering aerodynamic power conversion, synchronous generator electromechanical dynamics,excitation current regulation, and electrical loading conditions. A PI/PID-based excitation controlalgorithm was implemented for continuous adjustment of excitation current according to gener-ator terminal voltage deviations under transient wind operating modes. Simulation studies wereperformed under different wind speed and loading conditions in order to investigate generated volt-age, electrical power, excitation current, and rotor rotational speed characteristics. The obtainedresults demonstrated that excitation-current regulation improves voltage stabilization performance,reduces transient voltage oscillations, and enhances operating stability of the generating systemunder stochastic wind disturbances. The developed control approach also improved adaptation ofthe synchronous generator to variable mechanical loading conditions and reduced the influence ofaerodynamic disturbances on electromechanical operating behavior. The proposed excitation-basedregulation method represents a practically applicable and comparatively low-complexity approachfor improving the operating efficiency and voltage stabilization characteristics of small-scale windenergy conversion systems.