روشهای کنترل کانورتر طرف ژنراتور القائی از دو سو تغذیه و ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم و کانورتر طرف شبکه
کانورتر طرف شبکه برای ثابت نگه‌داشتن ولتاژ لینک DC و به دست آوردن ضریب توان واحد در طرف شبکه و کانورتر طرف ژنراتور برای انتقال توان به دست آمده از توربین به شبکه مورد استفاده واقع می‌شود. نحوه‌ی اتصال این کانورتر به شبکه در هر ژنراتور متفاوت است، که در ژنراتور القائی از دو سو تغذیه استاتور به صورت مستقیم به شبکه متصل و روتور از طریق کانورتر به شبکه اتصال می‌یابد [31]. در ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم، ژنراتور به صورت مستقیم و از طریق کانورتر به شبکه متصل می‌شود و به همین دلیل توان کانورتر برابر توان نامی ژنراتور است [32].
کنترل کانورتر طرف ژنراتور القائی از دو سو تغذیه
کنترل ژنراتور القائی از دو سو تغذیه خیلی پیچیده تر از ژنراتور القائی قفس سنجابی می‌باشد، زیرا این ژنراتور می‌تواند در دو سرعت زیر سنکرون و فوق سنکرون با تنظیم کردن ولتاژ ترمینال روتور عمل کند. در طی سال‌های اخیر تحقیقات فراوانی برای روش‌های کنترل ژنراتور القائی از دو سو تغذیه انجام شده است، که میتوان به کنترل میدان هم راستا (FOC)، کنترل مستقیم گشتاور (DTC) و کنترل مستقیم توان (DPC) اشاره کرد. کنترل میدان جهت دار یا کنترل برداری اغلب برای کنترل ژنراتور القائی از دو سو تغذیه مورد استفاده واقع می‌شود، به دلیل اینکه قادر به کنترل سرعت ماشین با قابلیت‌های بالا بوده و هزینه‌ی ساخت سیستم کنترل میدان جهت دار نیز از نظر اقتصادی به صرفه می‌باشد. کنترل میدان جهت دار همچنین قادر به کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو ژنراتور نیز است. عموماً دو نوع اصلی از کنترل میدان جهت دار برای ژنراتور القائی از دو سو تغذیه وجود دارد، که کنترل ولتاژ جهت دار استاتور و کنترل شار جهت دار استاتور هستند. روش کنترل شار جهت دار استاتور عموماً برای کنترل ژنراتور القائی از دو سو تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرد [33]، [13]، [34] ، که در این روش کنترل، مؤلفه‌ی جریان برای کنترل توان اکتیو استفاده شده، در حالی که مؤلفه‌ی جریان، برای کنترل توان راکتیو استفاده شده است. در روش کنترل ولتاژ جهت دار استاتور این وضعیت برعکس است [35, 36]، مؤلفه‌ی جریان، برای کنترل توان اکتیو و مؤلفه‌ی برای کنترل توان راکتیو مورد استفاده قرار گرفته است. در مرجع [37]، مقایسه ای مابین توان‌های اکتیو و راکتیو با استفاده از روش‌های کنترل ولتاژ و شار جهت دار استاتور انجام شده است.
کنترل کانورتر طرف ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم
کنترل میدان جهت دار (FOC) و کنترل مستقیم گشتاور (DTC) دو روش کنترل هستند که اکثراً برای ماشین سنکرون مغناطیس دائم مورد استفاده واقع می‌شوند. کنترل مستقیم گشتاور برای اولین بار توسط I.Takashi اجرا و معرفی شد [37]. پایه اساسی در روش کنترل مستقیم گشتاور، این گونه می‌باشد که در آن شار استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی برآورده شده، و با مقدار مرجع مقایسه می‌شود. روش (FOC) در سال 1970 توسط F.Blaschke معرفی و اجرا شد [14]. این روش کنترل به طور قابل توجهی برای ماشین‌های سنکرون مغناطیس دائم مورد استفاده قرار می‌گیرد، که این امکان را فراهم می‌سازد که ماشین سنکرون مغناطیس دائم به راحتی مانند یک ماشین DC کنترل شود. در روش کنترل میدان جهت دار سرعت زاویه‌ی الکتریکی روتور با مؤلفه‌ی شار روتور هم راستا شده است. بنابراین، شار مؤلفه‌ی جریان استاتور ( )، و گشتاور مؤلفه‌ی جریان استاتور( )، را تولید میکند. مؤلفههای جریان استاتور، از طریق حلقه های کنترلی، کنترل شده و به طور غیر مستقیم سرعت و گشتاور ماشین سنکرون مغناطیس دائم را کنترل می‌کنند. روش کنترل مستقیم گشتاور دارای مزیت‌هایی می‌باشد، از قبیل اینکه گشتاور ماشین با سرعت بالایی با تغییر مقدار گشتاور مرجع، تغییر پیدا کرده و زمان محاسبه این روش نیز کمتر می‌باشد. ولی روش کنترل مستقیم گشتاور نیز دارای معایبی می‌باشد از قبیل:
کنترل گشتاور در سرعت‌های پایین باد مشکل می‌باشد،
گشتاور و جریان دارای نوسان بالایی می‌باشد،
سطح پارازیت بالا در سرعت‌های پایین باد،
اگر چه در روش کنترل میدان جهت دار تعداد کنترل کننده های PI افزایش می‌یابد، ولی دارای مزیت‌هایی می‌باشد از قبیل:
دارای سرعت بالا و پاسخ گشتاوری خوبی می‌باشد،
قادر به عملکرد در سرعت‌های پایین باد میباشد،
گشتاور و جریان دارای نوسان کمتری می‌باشد،
با توجه به اینکه ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم به طور مستقیم و بدون استفاده از جعبه دنده به توربین بادی متصل می‌شود [2]، بنابراین باید نوسان گشتاور مقدار کمتری داشته باشد تا استرس کمتری به توربین بادی اعمال شود، بنابراین روش کنترل میدان جهت دار نسبت به کنترل مستقیم گشتاور مناسب‌تر می‌باشد.
کنترل کانورتر طرف شبکه
هدف از کنترل کانورتر طرف شبکه به دست آوردن ضریب توان واحد و ثابت نگه داشتن ولتاژ لینک DC است. برای کنترل کانورتر طرف شبکه از روش کنترل برداری یا کنترل ولتاژ جهت دارVOC) ) که در آن قاب مرجع هم راستا شده است با بردار ولتاژ شبکه و می‌توان از آن برای کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو که مابین شبکه و کانورتر طرف شبکه جاری می‌شود استفاده کرد [38].
روش کنترل ردیابی ماکسیمم توان (MPPT)
در موقع راه‌اندازی توربین بادی، سرعت باد کمتر از مقدار نامی است، برای اینکه بتوان در سرعت‌های پایین باد حداکثر توان را به دست آورد، از روش کنترل ردیابی ماکسیمم توان استفاده شده است که خروجی این روش برای ژنراتور القائی از دو سو تغذیه مقدار توان است که به عنوان مقدار توان اکتیو مرجع کانورتر طرف ژنراتور در نظر گرفته‌شده [39]، درحالی‌که در ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم خروجی این کنترل کننده، مقدار سرعت است که به عنوان مقدار سرعت مرجع کانورتر طرف ژنراتور است [40].
محدودیتهای شبکه در موقع بروز خطا در شبکه