مدلسازي و شبيه سازي يك توربين بادي مقياس كوچك خودگردان با روش كنترلي نسبت سرعت نوك بهينه OTSR

اين مقاله به مدلسازي و شبيه سازي يك سيستم بادي مقياس كوچك خودگردان مجهز به ژنراتور سنكرون مغناطيس دائم، يكسوساز مد سوئيچينگ، سيستم ذخيره‌ساز، اينورتر و بار محلي مي‌پردازد. جهت دريافت حداكثر توان از انرژي باد و توربين بادي، از مبدل مد سوئيچينگ (يكسوساز پل ديودي و مبدل بوست) بدليل سادگي ساختار و صرفه اقتصادي استفاده شده است. توپولوژي ارائه شده قادر است در سرعت‌هاي مختلف باد، با كنترل سيكل كاري كليد الكترونيك قدرت مبدل، سرعت چرخش توربين را به نحوي تنظيم نمايد تا نقاط حداكثر توان توربين رديابي شود. براي نيل به هدف فوق از روش كنترل بهينه نسبت سرعت نوك پره (OTSR) توربين به سرعت باد و تغيير نقطه كار سيستم بهره جسته و الگوريتم مربوطه تشريح شده است. به منظور تامين تقاضاي بار يك مصرف كننده خانگي AC از طريق يك اينورتر تكفاز جداازشبكه به لينك DC متصل شده است كه به واسطه سيستم كنترل مدولاسيون پهناي پالس طراحي شده، ولتاژ و فركانس مطلوب بار را برآورده مي‌نمايد. در شرايط سرعت پايين باد، از بانك باتري هاي اسيد-سرب به دليل مزاياي ويژه آنها استفاده گرديده كه علاوه بر ثابت نگه داشتن تقريبي ولتاژ لينك DCدر سمت بار، قابليت اطمينان سيستم نيز افزايش مي دهد. مجموعه سيستم بادي ارائه شده در محيط MATLAB/SIMULINK مدلسازي و شبيه سازي شده است. با تحليل نتايج حاصله عملكرد رضايت‌بخش سيستم از جمله عملكرد بهينه توربين و اخذ حداكثر توان،‌ پاسخ ديناميكي مناسب، توازن توان اكتيو مجموعه و پيوستگي تامين بار تاييد مي‌شود.