تعیین مکان بهینه توربین های بادی در مزرعه بادی

امروزه مکان توربین ها در مزارع بادی بیشتر به صورت دستی و با یک سری محاسبات سرانگشتی انجام می گیرد. این موضوع تمایل سرمایه گذاران برای سرمایه گذاری در این زمینه را به شدت کاهش می دهد. تاثیر داشتن عوامل زیاد در تعیین مکان توربین ها در مزرعه، عملا حل این مساله را به طور دستی غیر ممکن می-سازد. در این پژوهش مکان بهینه توربین ها در مزرعه با هدف بیشینه کردن انرژی خروجی و کمینه هزینه های سرمایه گذاری مزرعه انجام شده است که برای هر یک، مدل ریاضی ارائه شده است. در مدل ارائه شده برای انرژی خروجی، توربین ها به گونه ای در یک مزرعه با محدوده مشخص قرار داده شده اند که کمترین اثر منفی را روی یکدیگر داشته باشند یا به عبارتی دیگر تلفات مزرعه به دلیل وجود رد توربین، بین توربین ها در کمترین مقدار خود قرار گیرد. در این مدل مشخص شده که با تغییر جهت وزش باد، توان تولیدی مزرعه چگونه تغییر می کند که این هدف با ترکیب معادلات اثر توربین و جهت وزش باد به دست آمده است. در مدل ارائه شده برای محاسبه هزینه های سرمایه گذاری مزرعه هزینه خرید و نصب توربین، هزینه اتصال به شبکه قدرت و هزینه ارتباط به جاده اصلی در نظر گرفته شده است. هزینه خرید و نصب توربین وابسته به تعداد توربین ها، هزینه اتصال به شبکه قدرت بسته به مکان توربین ها، تعداد توربین ها و مکان کلکتور و هزینه جاده نیز وابسته به مکان جاده اصلی، مکان توربین ها و تعداد توربین ها در نظر گرفته شده است. در این پژوهش پس از بررسی کامل مزرعه با زمین هموار به بررسی مزرعه با زمین ناهموار پرداخته شده است چرا که در آن ساختار رد توربین با مزرعه هموار متفاوت می باشد. در انتها نتایج دو نوع مزرعه با هم مقایسه شده است. اطلاعات باد مربوط به منطقه میل نادر زابل می باشد که به مدت یک سال هر ده دقیقه یک بار اندازه گیری شده است. بهینه سازی به وسیله الگوریتم جستجوی هارمونی در محیط matlab انجام شده است.