طراحی کنترل کننده توربین بادی برای کاهش ارتعاشات برج و نیروهای وارده

قسمت اعظمی از نیروی آئرودینامیکی وارد بر توربین بادی جهت تولید توان به کار گرفته می شود و بخشی از نیروی وارد بر توربین به صورت نیروهای مخرب و ایجاد کننده خستگی در اجزای توربین می باشند. علاوه بر این، عوامل متناوب مختلفی همچون سایه برج، wind shear و ... موجب نوسانی شدن نیروهای وارد بر توربین و ایجاد خستگی بیشتر و شکست اجزا خواهند شد. بنابراین کاهش ارتعاشات برج و بارهای وارد بر توربین به خصوص در توربین های بزرگ بسیار حائز اهمیت می باشد. در این مطالعه از روش کنترلی مدل داخلی به همراه الگوریتم وفقی برای کاهش ارتعاشات برج توربین استفاده می گردد. این الگوریتم در ابتدا فرکانس مربوط به ارتعاشات برج را تشخیص داده و سپس سیگنال ارتعاش را حذف می نماید. روش پیشنهادی شتاب ارتعاشات و میزان انحراف برج را در دو جهت جلو-عقب و طرفینی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. علاوه بر این کنترل کننده مجزای پره ها نیز که برای کاهش بارهای وارد بر پره ها مورد استفاده قرار می گیرد به همراه کنترل کننده مدل داخلی پیاده سازی می گردد که می توان از مزایای هر دو کنترل کننده در کاهش ارتعاشات برج و بارهای وارد بر اجزای توربین بهره برد. نتایج شبیه سازی ها بیانگر عملکرد مناسب کنترل کننده ها در کاهش ارتعاشات و بارهای وارد بر توربین و در نتیجه افزایش طول عمر توربین می باشد.