بهبود عملکرد دینامیکی سیستم توربین بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دو سو تغذیه از طریق تنظیم بهینه پارامترهای کنترلی با استفاده از روش تحلیل حساسیت مسیر حالت و تئوری انشعابات

با توجه به اصل پیوستگی شار پیوندی، هنگامی که یک سیستم توربین بادی مبتنی بر dfig در معرض اختلالی مانند تغییر سرعت باد قرار می گیرد، شار استاتور نمی تواند به طور ناگهانی تغییر کند. این حقیقت باعث پیدایش یک مولفه dc در شار استاتور می شود. در این شرایط ولتاژهای ضد محرکه الکتریکی روتور که دینامیک های استاتور را بر روی دینامیک های جریانی روتور منعکس می کند، نقش مهمی در نوسانات جریان روتور خواهد داشت. برای میراکردن این نوسانات و بهبود عملکرد دینامیکی سیستم، تکیه صرف بر تحلیل سیگنال کوچک، ممکن است کافی نباشد. روش جدیدی مبتنی بر ترکیب تحلیل سیگنال کوچک و تکنیک تبدیل سری فوریه گسسته (dft) جهت تعیین مشخصه میرایی جریان روتور حین وقوع اختلالات بزرگ تر پیشنهاد می شود. در این روش طیف فرکانسی یک سیگنال که از تحلیل فوریه به دست می آید، اطلاعات مربوط به میرایی هر مولفه فرکانسی را به دست می دهد. بنابراین در این رساله، برای بهبود رفتار دینامیکی سیستم dfig، با استفاده از بهینه سازی چند هدفه بر اساس الگوریتم ترکیبی بالا تنظیم بهینه پارامترهای کنترل کننده های pi سیستم به دست می آید. مسأله بهینه با استفاده از الگوریتم nsga-ii که ویرایشی از الگوریتم ژنتیک است و برای حل مسائل بهینه سازی با معیارهای چندگانه طراحی شده است، حل می شود. هدف اصلی سیستم کنترل افزایش میرایی سیستم به همراه تضمین وجود حاشیه پایدار مطمئن است. تحلیل مقادیر ویژه و شبیه سازی های زمانی نشان می دهد که روش بهینه سازی پیشنهادی منجر به پاسخ های دینامیکی بهتر سیستم در مقایسه با روش هایی که تنها متکی به تحلیل سیگنال کوچک هستند، می شود. در ادامه، روش تحلیل حساسیت مسیر حالت جهت استخراج پارامترهای کنترلی که دارای تأثیر بیشتری در رفتار دینامیکی سیستم هستند، به کار گرفته شده و مشخص شده است که در بین پارامترهای کنترلی سیستم چهار پارامتر بیشترین تأثیر را روی عملکرد دینامیکی سیستم داراست. بنابراین الگوریتم تنظیم بهینه پارامتر پیشنهادی با انتخاب تنها این چهار پارامتر کنترلی به عنوان مجهولات مسأله بهینه سازی اصلاح می شود. معرفی تئوری انشعابات و کاربرد آن بر روی سیستم dfig از دیگر تحقیقات این رساله است که توسط آن تأثیر تغییر پارامترهای سیستم اعم از پارامترهای کنترلی و غیر کنترلی در رخداد انواع انشعابات در سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به کمک این تئوری روشی جهت استخراج محدوده پایدار پارامترهای کنترلی سیستم به صورت یک، دو، سه و چهار پارامتری ارائه می شود. این اطلاعات می تواند در زمان جستجوی پارامترهای کنترلی در الگوریتم تنظیم بهینه پارامترها مفید واقع شود. بسته پیشنهادی شامل روش و تعیین محدوده پایدار پارامترهای کنترل کننده ها مبتنی بر تئوری انشعابات، تعیین پارامترهای موثرتر مبتنی بر تحلیل حساسیت مسیر حالت و تعیین مقادیر بهینه پارامترهای کنترلی مبتنی بر بهینه سازی چند هدفه با استفاده از تحلیل سیگنال کوچک و تحلیل dft شکل موج زمانی جریان روتور، برای اولین بار در بهبود عملکرد دینامیکی سیستم dfig استفاده شده است.