عباس ابراهیمی - دانشیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
میلاد آذردار - کارشناس ارشد، پژوهشکده سامانه های هوشمند صنعتی شهید رضایی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

در پژوهش حاضر، روشی برای شبیه سازی بلوک دیاگرامی یک توربین باد محور افقی مرجع با مکانیزم کنترل توان زاویه پیچ ارایه شده است. از روش مهندسی تقریب تحلیلی برای مدل آیرودینامیک روتور و تخمین ضریب توان توربین و از کنترلگر PID برای کنترل زاویه پیچ پره روتور استفاده شده است. همچنین بستر نرم افزار امسیم برای پیاده سازی معادلات حاکم بر سیستم انتقال توان و ژنراتور و سپس ترکیب مدل آنها با بخش آیرودینامیک و کنترلگر به کار گرفته شده است. به کمک مدل بلوک دیاگرامی پیشنهادی، رفتار گذرای توربین و عملکرد کنترل زاویه پیچ در تنظیم توان خروجی برای حالتی که پروفیل سرعت باد ورودی به صفحه روتور طی ۱۳۰ ثانیه به صورت خطی از ۲۱ تا ۸ متربرثانیه تغییر می کند، بررسی شده است. نتایج نشان دهنده دقت قابل قبول مدل برای پیش بینی رفتار عملکرد توربین است. همچنین استفاده از مدل آیرودینامیک و کنترلگر دقیق تر موجب بهبود نتایج می شود. اعتبارسنجی شبیه سازی با مقایسه عملکرد توربین با نتایج توربین مرجع انجام شده است.

توربین باد محور افقی, شبیه سازی بلوک دیاگرامی, کنترل توان, نرم افزار AMESim