کنترل زاویه گام یک توربین بادی توان بالا توسط کنترلکننده PID مرتبه کسری بهینه | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 21, Volume 17, Issue 3, 1396, Pages 167-176 PDF (1.91 M) | ||
| Authors | ||
| امیرحسین اصغرنیا1; رضا شهنازى* 2; علی جمالی3 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشگاه گیلان | ||
| 2استادیار / دانشگاه گیلان | ||
| 3مدیر گروه مکانیک / دانشگاه گیلان | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله، کنترلکننده تناسبی، انتگرالگیر و مشتقگیر مرتبه کسری (PID مرتبه کسری) بهینه برای کنترل زاویه گام توربین بادی از نوع فراساحلی با توان 5 مگاوات پیشنهاد شده است. این کنترلکننده، در سرعتهایی که بیش از سرعت نامی توربین باشد، فعال میشود تا با تنظیم زاویه حمله پرههای توربین بادی، سرعت زاویهای ژنراتور و در نتیجه توان توربین را در مقادیر نامی نگاه دارد. از طرفی چون نامعینی در مدل برای کاربردهای واقعی اجتنابناپذیر است، کنترلکننده پیشنهادی نیاز به دانستن مدل توربین ندارد. برای یافتن متغیرهای کنترلکننده PID مرتبه کسری، تابع هدفی مرکب پیشنهاد شده است که حاصل جمع قدر مطلق سیگنال خطا و قدر مطلق نرخ سیگنال کنترلی در سه سرعت باد مختلف در ابتدا، میانه و انتهای بازه خواهد بود. بدینترتیب، کنترلکننده طراحی شده قادر خواهد بود تا در تمام سرعتهای باد، عملکرد مطلوبی داشته باشد و نیاز به کنترلکنندههای پیچیده و غیرخطی را مرتفع سازد. تابع هدف تعریف شده، توسط سه الگوریتم تکامل تفاضلی، الگوریتم کرم شبتاب و الگوریتم ازدحام ذرات مورد کمینهسازی قرار میگیرد. در ادامه برای ارزیابی قوام کنترلکننده PID مرتبه کسری طراحی شده و مقایسه آن با کنترلکننده PID مرتبه صحیح بهینه، توربین بادی تحت پروقیلهای باد با سرعتها و نوسانات مختلف قرار میگیرد. نتایج شبیهسازی نشان میدهند که کنترلکننده PID مرتبه کسری عملکرد و قوام بهتری در تنظیم کردن سرعت و توان ژنراتور نسبت به کنترلکننده PID مرتبه صحیح بهینه از خود نشان میدهد. | ||
| Keywords | ||
| توربین بادی; کنترل زاویه گام پرههای توربین; کنترلکننده مرتبه کسری; الگوریتم تکامل تفاضلی; الگوریتم کرم شبتاب; الگوریتم ازدحام ذرات | ||
|
Statistics Article View: 407 PDF Download: 447 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,672 |
| Article View | 24,363,622 |
| PDF Download | 17,524,485 |