کنترل تطبیقی توربین های بادی مبتنی بر کنترل پیش بین مدل در شرایط آشفتگی شدید جوی

کنترل توربین های بادی در شرایط آشفتگی شدید جوی یکی از چالش های اصلی در بهره برداری پایدار از انرژی بادی به شمار می رود، زیرا تغییرات ناگهانی سرعت باد، آشفتگی های شدید، اغتشاشات گردابه ای و پدیده هایی مانند لایه مرزی ناپایدار می توانند باعث نوسانات بار آئرودینامیکی، افزایش تنش مکانیکی و کاهش بازده انرژی شوند. استفاده از کنترل پیش بین مدل (MPC) در کنار ساختارهای کنترل تطبیقی راهکاری پیشرفته برای مدیریت این شرایط پیچیده است؛ زیرا MPC قادر است آینده رفتار سیستم را بر اساس مدل های دینامیکی پیش بینی کرده و در هر لحظه فرمان کنترلی بهینه را اعمال کند، در حالی که لایه تطبیقی امکان به روزرسانی مداوم مدل، شناسایی ناهمسانی های جوی و مقابله با عدم قطعیت ها را فراهم می سازد. ترکیب این دو روش موجب کاهش بارهای گذرای توربین، افزایش راندمان تبدیل انرژی و بهبود تاب آوری سیستم در برابر آشفتگی های سریع و غیرقابل پیش بینی می شود. در این مقاله، اصول نظری، ساختار کنترلی و مزایای کاربردی کنترل تطبیقی مبتنی بر MPC در توربین های بادی بررسی شده و نقش آن در افزایش عمر اجزا، بهبود پایداری توان خروجی و کاهش ریسک خرابی تحلیل می شود.

کلیدواژه ها:

کنترل تطبیقی ، کنترل پیش بین مدل ، توربین بادی ، آشفتگی جوی ، پایداری توان ، عدم قطعیت ، کنترل غیرخطی ، باد تند و متغیر.