کنترل بهینه ی توربین بادی در نواحی مختلف سرعت های باد توسط تخمین مؤلفه های باد منطقه

در این پایان نامه یک توربین بادی محورافقی سه پره ی یک ونیم مگاواتی مورد بررسی قرار گرفته است. ‏ژنراتور مورد استفاده از نوع ماشین القایی مجهز به تغذیه ی دوگانه می باشد که امکان عملکرد در ‏سرعت های متغیر را دارد، ولی به صورت سرعت ثابت و در سرعت بهینه کنترل شده است‎ .‎به منظور ‏ایجاد مدل های مکانیکی و آئرودینامیکی از دو شبیه ساز ‏fast‏ و ‏turbosim‏ استفاده گردیده است. در ‏این دو شبیه ساز تمامی پارامترهای نامعینی از جمله تکانه های توربین، ضرایب اصطکاک، میرایی و ‏فنریت، اغتشاشات ناشی از جریان سیال، اثرات سایه ای برج توربین و جریان باد به صورت کاملاً متغیر ‏با زمان و مکان در فضایی سه بعدی و شبیه به محیط واقعی در مدل سازی لحاظ می شود. نکته ی ‏قابل توجه در این تحقیق این است که با وجود تمامی نامعینی های بیان شده، سیستم با دو ‏کنترل کننده ی سرعت و توان پایدار شده است. کنترل کننده ی سرعت در قسمت مکانیکی سیستم ‏تعبیه شده و با تغییرات زاویه ی فراز پره ها سرعت شفت را کنترل می کند. به دلیل وجود نقاط کار ‏متغیر، این کنترل کننده وابسته به حالت کار می کند. سرعت کنترل شده به ژنراتور منتقل می گردد و در ‏آنجا توسط کنترل کننده ی توان و با تغییرات ولتاژ روتور، توان خروجی سیستم (شامل توان اکتیو و ‏راکتیو) کنترل می گردد. از آنجایی که عامل تحریک سیستم (باد)، یک پدیده ی کاملاً تصادفی است، ‏برای بهبود کنترل سرعت شفت و در نتیجه کاهش خطای سیستم یک تخمین گر بهینه ی تصادفی نیز ‏مورد استفاده قرار گرفته است. مشخصات نامعینی باد نیز توسط روش های آماری به دست می آید. در ‏انتها خطای خروجی سیستم (توان ژنراتور) در دو حالت، یک بار بدون تخمین سرعت و بار دیگر با ‏تخمین سرعت مورد مقایسه قرار می گیرد.‏