طراحی یک مدل عددی برای شبیه سازی نوسانات سرعت باد به عنوان ورودی توربین بادی

از آنجائیکه سرعت باد به عنوان ورودی برای سیستم های تبدیل انرژی باد)WECSمحسوب می شود و همچنین با توجه به اینکه برای بررسی عملکرد توربین بادی با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری، نیاز به مدل دقیقی از سرعت باد داریم تا بتوانیم تأثیردقیق آن را در توربین بادی و شبکه قدرت مشاهده کنیم، بنابراین، شبیه سازی سرعت باد از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله،چند مدل پایه برای شبیه سازی سرعت باد استفاده شده است. مدلهای کایمال و فون کارمن برای شبیه سازی نوسانات کوتاه مدت و مدل وندرهون برای شبیه سازی باند گسترده سرعت باد بکار بردهمی شوند. دامنه نوسانات کوتاه مدت سرعت باد )اغتشاش( در مدلوندرهون، مستقل از سرعت میانگین است. در حالیکه در حالت واقعی، با افزایش سرعت میانگین باد، دامنه نوسانات کوتاه مدت نیزافزایش مییابد. برای رفع این مشکل با استفاده از یک مدل هیبریدی، یک شبیهسازی عددی بر پایه طیف وندرهون طراحی می- شود که ضمن دارا بودن نوسانات بلند، متوسط و کوتاه تغییرات باد،دامنه نوسانات کوتاه مدت آن به مقدار سرعت میانگین باد وابستهباشد. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که روش پیشنهاد شده، هم از لحاظ نوسانات سرعت باد و همچنین از نظر طیف فرکانسی، رفتار بادواقعی را دقیقتر مدل میکند.

Keywords:

طیف وندرهون , مدل کایمال , مدل فون کارمن , اغتشاش , سرعت میانگین باد