حداکثرسازی استحصال انرژی از سیستم توربین بادی با استفاده از کنترلر پیش بین و خطی سازی در نواحی دوم و سوم کاری

بهره برداری از سیستم های بادی به علت هزینه پایین و نداشتن اثرات مخرب زیست محیطی در سالیان اخیر افزایش یافته است. برای بهره برداری بهینه از سیستم بادی، کارایی سیستم تبدیل انرژی توربینها میبایست به حداکثر قید آن برسد. بنابراین استفاده سیستم ردیابی حداکثر توان در کنترل توربین بادی ضروری میباشد. در این مقاله روشی برای ماکزیمم کردن خروجی توربین بدون داشتن اطلاعات بادی ارایه شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر تیوری کنترل لیاپانوف بوده و برای تنظیم سرعت روتور طراحی خواهد شد. در الگوریتم جدید از کنترل پیش بین خطی تطبیقی به منظور ردیابی مطلوب و با کیفیت استفاده شده است تا خروجی ولتاژ و توان اکتیو و راکتیو بدون اعوجاجی را در شرایط کاری مختلف توربین داشته باشیم. با توجه به اینکه کنترل کننده پیش بین به مدل بسیار حساس است، با استفاده از خطی سازی ژاکوبین، مدل خطی سیستم راستخراج شده و با استفاده از این مدل سیستم غیرخطی کنترل شده است. کنترل سیستم در ناحیه دوم با استفاده از کنترل گشتاور و در ناحیه سوم با استفاده از کنترل زاویه تیغه توربین انجام شده است. نتایج کنترل توان با استفاده از کنترل کننده های MPC و PI ارزیابی شده است. با بررسی نتایج شبیه سازی اثبات گردید که نتایج کنترل کننده پیش بین بسیار بهتر از کنترل کننده PI است. با تحلیل شبیه سازی های با استفاده از داده های واقعی باد به این نتیجه رسیدیم که کنترل کننده پیشبین ضمن ارایه سرعت پاسخده بهتر، نوسانات موجود در توان خروجی سیستم را کاهش داده و این مسیله یک مزیت بزرگ کنترل کننده پیش بین در مقایسه با PI است.

Keywords:

کنترل پیش بین , توربین بادی , استحصال حداکثر انرژی , سیستم غیرخطی