دستيابي به توان ماكزيمم در توربين هاي بادي سرعت متغير با استفاده از كنترلر پيش بين چندمدله

A Multiple Model Predictive Control for Maximum Energy Extraction from Variable Speed Wind Power Systems

: با توجه به رشد روزافزون تكنولوژي و نياز به انرژي، بشر به دنبال توليد انرژي‌هايي است كه از آلودگي كمتري برخوردار باشند، بنابراين استفاده از انرژي باد به طور مداوم و به سرعت در چند دهه گذشته افزايش يافته است. امروزه يكي از مسائل چالش‌برانگيز براي مهندسين طراحي كنترلر براي سيستم‌هاي توربين بادي سرعت متغير مي‌باشد. در اين مقاله استراتژي كنترل چندمتغيره برمبناي كنترلر پيش‌بين چند مدله، براي كنترل توان سيستم توربين بادي سرعت متغير در سرعت باد كمتر از مقدار نامي ارائه شده‌است. در اين ناحيه هدف اصلي دستيابي به توان ماكزيمم و كاهش بار برروي محور توربين مي‌باشد. در ساختار كنترلي ارائه شده محدوديتهاي سيستم در نظر گرفته شده است و براي مقابله با خواص غيرخطي سيستم از ساختار چندمدله استفاده شده است. براي نشان دادن عملكرد روش پيشنهادي، يك توربين 2MW در نظر گرفته‌شده‌است و نتايج شبيه‌سازي ارائه و مورد بررسي قرارگرفته‌شده‌اند.

Due to concerns about the environment pollution caused by the burning of fossil fuels, and its continually diminishing reserves, the use of wind power for generating electricity has been increasing over last few decades. Nowadays, controller design for a variable speed wind turbine is one of the most challenges for engineers. In this paper, a control strategy based on multiple model predictive control techniques for the control of variable speed wind turbines in the below rated wind speed regime is proposed. In this region control objectives are mainly to maximize energy capture, and to reduce dynamic loads. This has the effect of increasing the efficiency and the lifetime of the wind energy conversion system (WECS). Furthermore, in this control structure the constraints on the system variables in the controller design are considered and a multiple model structure to deal with the nonlinearities in the system is used. A 2MW wind turbine is considered to show the good performances brought by the proposed approach by presenting and discussing the simulation results.