عنوان مقاله :
شبيه‌سازي بلوك دياگرامي توربين‌هاي باد محور افقي مقياس بزرگ
عنوان به زبان ديگر :
Block Diagram Simulation of a Large Horizontal Axis Wind Turbine
پديد آورندگان :
ابراهيمي، عباس دانشگاه صنعتي شريف - گروه مهندسي هوافضا، تهران، ايران , آذردار، ميلاد دانشگاه صنعتي شريف - پژوهشكده سامانه‌هاي هوشمند صنعتي شهيد رضايي، تهران، ايران
كليدواژه :
نرم‌افزار AMESim , كنترل توان , شبيه‌سازي بلوك دياگرامي , توربين باد محور افقي
چكيده فارسي :
در پژوهش حاضر، روشي براي شبيه‌سازي بلوك دياگرامي يك توربين باد محور افقي مرجع با مكانيزم كنترل توان زاويه پيچ ارايه شده‌است. از روش مهندسي تقريب تحليلي براي مدل آيروديناميك روتور و تخمين ضريب توان توربين و از كنترل گر PID براي كنترل زاويه پيچ پره روتور استفاده شده‌است. همچنين بستر نرم‌افزار امسيم براي پياده‌سازي معادلات حاكم بر سيستم انتقال توان و ژنراتور و سپس تركيب مدل آنها با بخش آيروديناميك و كنترل گر به‌كار گرفته شده است. به‌كمك مدل بلوك دياگرامي پيشنهادي، رفتار گذراي توربين و عملكرد كنترل زاويه پيچ در تنظيم توان خروجي براي حالتي‌كه پروفيل سرعت باد ورودي به صفحه روتور طي 130 ثانيه به‌صورت خطي از 21 تا 8 متربرثانيه تغيير مي‌كند، بررسي شده‌است. نتايج نشان دهنده دقت قابل قبول مدل براي پيش‌بيني رفتار عملكرد توربين است. همچنين استفاده از مدل آيروديناميك و كنترل گر دقيق‌تر موجب بهبود نتايج مي‌شود. اعتبارسنجي شبيه‌سازي با مقايسه عملكرد توربين با نتايج توربين مرجع انجام شده‌است.
چكيده لاتين :
In the present study, block-diagram simulation of a reference horizontal axis wind turbine with pitch-regulated mechanism is
presented. The aim of this simulation is modeling of wind turbine subsystems to investigate the transient behavior of the turbine
under unsteady incoming wind. Analytical approximation model is used to estimate the output power coefficient. In addition, PID
controller is imposed to regulate the output power via changing the blade pitch angle. Governing equations of the mechanical part
(i.e. gearbox), electrical part (i.e. three-phase doubly fed induction generator), aerodynamic and controller models are implemented
in LMS AMESim software package. The model uses a purely torsional multi-body simulation to show the dynamic behavior of
gearbox. The proposed model is used to investigate the rotor transient behavior as well as the controller performance under the
conditions that the wind speed changes linearly from 21 to 8 m/s during 130 seconds. The results show acceptable accuracy in
comparison with the reference data.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
