کنترل بهینه ی توربین بادی در نواحی مختلف سرعت های باد توسط تخمین مؤلفه های باد منطقه
چکیده
در این پایان نامه یک توربین بادی محورافقی سه پره ی یک ونیم مگاواتی مورد بررسی قرار گرفته است. ژنراتور مورد استفاده از نوع ماشین القایی مجهز به تغذیه ی دوگانه می باشد که امکان عملکرد در سرعت های متغیر را دارد، ولی به صورت سرعت ثابت و در سرعت بهینه کنترل شده است .به منظور ایجاد مدل های مکانیکی و آئرودینامیکی از دو شبیه ساز fast و turbosim استفاده گردیده است. در این دو شبیه ساز تمامی پارامترهای نامعینی از جمله تکانه های توربین، ضرایب اصطکاک، میرایی و فنریت، اغتشاشات ناشی از جریان سیال، اثرات سایه ای برج توربین و جریان باد به صورت کاملاً متغیر با زمان و مکان در فضایی سه بعدی و شبیه به محیط واقعی در مدل سازی لحاظ می شود. نکته ی قابل توجه در این تحقیق این است که با وجود تمامی نامعینی های بیان شده، سیستم با دو کنترل کننده ی سرعت و توان پایدار شده است. کنترل کننده ی سرعت در قسمت مکانیکی سیستم تعبیه شده و با تغییرات زاویه ی فراز پره ها سرعت شفت را کنترل می کند. به دلیل وجود نقاط کار متغیر، این کنترل کننده وابسته به حالت کار می کند. سرعت کنترل شده به ژنراتور منتقل می گردد و در آنجا توسط کنترل کننده ی توان و با تغییرات ولتاژ روتور، توان خروجی سیستم (شامل توان اکتیو و راکتیو) کنترل می گردد. از آنجایی که عامل تحریک سیستم (باد)، یک پدیده ی کاملاً تصادفی است، برای بهبود کنترل سرعت شفت و در نتیجه کاهش خطای سیستم یک تخمین گر بهینه ی تصادفی نیز مورد استفاده قرار گرفته است. مشخصات نامعینی باد نیز توسط روش های آماری به دست می آید. در انتها خطای خروجی سیستم (توان ژنراتور) در دو حالت، یک بار بدون تخمین سرعت و بار دیگر با تخمین سرعت مورد مقایسه قرار می گیرد.