کنترل ژنراتور سوئیچ رلوکتانسی جهت کاربرد تولید انرژی باد

باد یکی از منابع طبیعی تولید انرژی الکتریکی است که سرعت آن متغیر است و می توان محدوده تغییر سرعت آن را به کم و متوسط تقسیم نمود. برای استحصال حداکثر انرژی از باد در سرعتهای مختلف نیاز به یک ژنراتور سرعت متغیر است و ازجمله ژنراتورهای سرعت متغیر که هم اکنون در حال بهره برداری میباشند، می توان به ژنراتور القایی رتور سیمپیچیشده، ژنراتور القایی دو سو تغذیه و ژنراتور سنکرون اشاره نمود. سیستم های انرژی بادی معمول از جعبه دنده به عنوان واسط محورکم سرعت توربین بادی و محور ژنراتور استفاده می کنند. جعبه دنده یک جزء پرهزینه از کل سیستم است و حذف آن سبب کاهش اجزاء متحرک واسط شده و افزایش قابلیت اطمینان، افزایش بازده سیستم و کاهش هزینهی اولیه و هزینهی نگهداری را به همراه دارد. ژنراتور سوئیچ رلوکتانسی جدیدترین عضو گروه ژنراتورهای سرعت متغیر است و به دلیل ویژگیهایی مثل سادگی ساختمان، قیمت ارزان، استحکام زیاد، تحمل گرمایی بالا، سازگاری ذاتی با خطا، قابلیت اطمینان بالا و محدودهی وسیع سرعت به این گروه راه یافته است. با توجه به محدودهی وسیع عملکرد این ژنراتور، امکان اتصال مستقیم توربین بادی به ژنراتور و حذف جعبهدنده وجود دارد. استفاده از ماشین سوئیچ رلوکتانسی به عنوان ژنراتور کمتر از یک دهه است که مورد توجه محققان قرارگرفته است و برخلاف کاربرد بادی، پیشرفتهای قابل توجهی در کاربردهای سیستمهای توان الکتریکی هوافضا و استارتر/ آلترناتور خودروهای هیبرید حاصل شده است. هدف این رساله، کنترل بهینه ژنراتور سوئیچ رلوکتانسی جهت استحصال الکتریسیته از انرژی باد است. محور اصلی مطالب بر پایهی شناخت ژنراتور، ارائه مدلی معتبر در کاربرد بادی و بررسی روش های کنترل موجود میباشد. در این راستا، بهینهسازی سیستم کنترلی به منظور استحصال حداکثر توان و افزایش راندمان مد نظر قرار گرفت و بهینهسازی متغیرهای کنترلی بر پایهی الگوریتمهای هوشمند بهینهسازی مطرح شد و از میان آنها، از الگوریتم اجتماع ذرات برای یافتن متغیرهای کنترلی بهینه استفاده شد. روش پیشنهادی بر خلاف روشهای مشابه، از ساختار سادهای برخوردار است و به مشخصات ماشین وابسته نیست و قابل تطبیق است و زمان اجرای آن بسیار کوتاهتر از روشهای مشابه است.