طراحی کنترل کننده هوشمند به منظور ارتقای ایمنی و بهبود عملکرد توربین بادی

تاکنون تحقیقات گسترده ای در زمینه توربین های بادی و بررسی روش های مختلف کنترلی آن در جهت ارتقای ایمنی و همچنین بهبود عملکرد آنها صورت پذیرفته است. به دلیل تاخیر در سیستم های کنترلی، توربین های بادی نمی توانند به صورت دقیق، به هنگام تغییر در سرعت و جهت باد، در راستای باد قرار گیرند که این موضوع باعث افت عملکرد و در برخی موارد کاهش ایمنی آنها می شود. در این مقاله، از کنترل کننده PID مرتبه صحیح و مرتبه کسری، برای کنترل زوایای پیچ و یاو به منظور بهبود ایمنی و توان خروجی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که کنترل کننده PID مرتبه کسری از قابلیت بیشتری نسبت به کنترل کننده PID مرتبه صحیح برخوردار است و امکان بهبود سریع و دقیق تر پاسخ را فراهم می کند. بهینه سازی و تنظیم پارامترهای کنترل کننده ها با الگوریتم بهینه سازی هوشمند حرکت گروهی پرندگان و کلونی زنبور عسل، انجام شده است. برای محاسبه ی ضرایب بهینه کنترل کننده ها، یک تابع هزینه تعریف شده است و ضرایب مرتبه های کنترل کننده مرتبه کسری نیز توسط این روش بهینه سازی انتخاب شده اند که با روش های مذکور، نتایج مطلوب تری بدست آمده است. معیار انتخاب ضرائب، حداقل سازی تابع هزینه برای خطای ردیابی موقعیت زوایای پیچ و یاو است. با بکارگیری کنترل کننده PID مرتبه کسری با الگوریتم حرکت گروهی پرندگان یا ازدحام ذرات تابع هزینه برای زاویه پیچ ۴۷ درصد و برای زاویه یاو ۷۸ درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

انرژی تجدیدپذیر ، توربین بادی ، کنترل کننده هوشمند ، کنترل کننده PID ، سیستم کنترل ، الگوریتم حرکت گروهی پرندگان ، کلونی زنبور عسل