Tùy thuộc vào tốc độ của Roto mà máy phát DFIG trong Tua-bin gió hoạt động với 3 trạng thái :
- Trạng thái siêu đồng bộ (Supersynchronous mode)
Hình 4.13: Trạng thái hoạt động trạng thái siêu đồng bộ DFIG.
Trong trạng thái siêu đồng bộ, máy phát hoạt động trên tốc độ đồng bộ ωs. Trong trường hợp này độ trượt s của máy phát sẽ mang giá trị âm.
Hình 4.14: Dòng công suất DFIG trong trạng thái hoạt động siêu đồng bộ.
Trong trường hợp này, Req có giá trị dương, công suất Roto Pr có giá trị dương nghĩa là Req tiêu thụ công suất tương tự với Rr và Rs. Trong thực tế công suất Roto không tiêu tán trong Req mà nó chuyển tới lưới. Giá trị công suất cơ Pm từ trục chuyển tới lưới thông qua cả Roto và Stato. Công suất Roto được chuyển tới lưới thông qua bộ
49
chuyển đổi công suất phía Roto, trong khi đó công suất Stato được chuyển trực tiếp tới lưới.
Khi đó công suất truyền tới lưới: Pg = Ps + Pr = Pm , bỏ qua tổn hao máy phát và bộ chuyển đổi.
- Trạng thái máy phát hoạt động dưới tốc độ đồng bộ (Subsynchronous mode)
Hình 4.15: Trạng thái hoạt động chế độ dưới đồng bộ DFIG.
Trong trường hợp này máy phát hoạt động dưới tốc độ đồng bộ ωs. Trong trường hợp này độ trượt s của máy phát sẽ mang giá trị dương. Khi đó Roto nhận công suất từ lưới thông qua bộ chuyển đổi công suất.
Hình 4.16: Dòng công suất DFIG trong trạng thái hoạt động dưới đồng bộ.
Khi đó, cả công suất cơ và công suất Roto được chuyển tới lưới thông Stato. Trong trường hợp này, giá trị của Pr và Req mang giá trị âm, nghĩa là mạch Roto nhận công suất từ lưới thông qua converter. Gía trị công suất chuyển tới lưới:
50
Trong trường hợp này máy phát DFIG hoạt động với tốc độ bằng với tốc độ đồng bộ như là một máy phát điện đồng bộ 3 pha thông thường. Khi đó bộ chuyển đổi công suất converter được ngắt kết nối.