تعیین مدل دینامیکی و کنترل یک توربین بادی

با توجه به آلودگی های ناشی از نیروگاه های سوخت های فسیلی و محدود بودن منابع آن ها، نیروگاه های بادی می توانند به عنوان منابع خوبی برای تولید پاک انرژی الکتریکی مورد توجه قرار گیرند. از آنجایی که کشور ها در راه پیشرفت صنعت به انرژی الکتریکی نیاز زیادی پیدا می کنند نیروگاه های بادی می توانند مکمل خوبی برای تولید الکتریسیته در کنار سایر نیروگاه ها باشند. در این پایان نامه یک توربین بادی در شرایط جریان هوای مشخص،طراحی، مدل و سپس کنترل می گردد. با توجه به تئوری ممنتوم المان تیغه ای شکل ایرفویل انتخابی پره در شرایط جریان ذکر شده به صورت دو بعدی و بی بعد به کمک الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی gmdh به نحوی بهینه می شود که ضریب لیفت و نسبت ضریب لیفت به دراگ تا جایی که ممکن است افزایش یابد. پس از بهینه سازی ایرفویل توزیع طول وتر ایرفویل پره در راستای شعاع و توزیع زاویه پیچ در راستای شعاع به ترتیب به صورت خطی و نمایی به نحوی تعیین می گردند تا توان خروجی توربین مناسب باشد. با تغییر سرعت باد برای جلوگیری از آسیب رسیدن به ژنراتور و افت توان خروجی، توربین بادی به کمک زاویه پیچ به نحوی کنترل شده است که سرعت زاویه خروجی و به تبع آن توان خروجی ثابت باشد. کنترلر در سه حالت طوری طراحی شده است که همزمان ماکزیموم فراجهش و کار عملگر کمینه و نیز همزمان مقدار خطا (مساحت سطح زیر نمودار) و کار عملگر کمینه و در نهایت ماکزیموم فراجهش ، مقدار خطا و کار عملگر به طور همزمان کمینه باشد. از دو نوع کنترلر pi و pid استفاده شده است که نتایج نشان می دهد کنترلر pid، زمان نشست، ماکزیموم فراجهش و خطا کمتری دارد