کنترل بدون سنسور توربین بادی مبتنی برPMSGبا استفاده از تخمینگرهایEKF ، Iterated EKF ، second-order EK و UKF

با توجه به اینکه استفاده از سنسورهای سرعت در الگوریتم های کنترل توربین بادی هزینه بر هست و ممکن است در ارتباط با اثر عوامل خارجی از دقت کافی برخوردار نباشند، روش های کنترلی بدون استفاده از سنسور امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفتهاند. در این مقاله، الگوریتم کنترل بدون استفاده از سنسور توربین بادی سرعت متغیر مبتنی بر ژنراتور سنکرون مغناطیس دایم سطح صاف (PMSG)، با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF)، فیلتر کالمن توسعه یافته تکراری (Iterated EKF)، فیلتر کالمن توسعه یافته مرتبه دوم (Second-order EKF) و فیلتر کالمن بدون رد (UKF)، ارایه شده است. از تخمینگرهای حالت نام برده جهت تخمین سرعت زاویهای روتور، موقعیت زاویه ای روتور و جریانهای استاتور استفاده شده است. اهمیت تخمین سرعت زاویه ای مکانیکی روتور PMSG، به دلیل استفاده از آن در الگوریتم ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) به منظور کنترل توان خروجی توربین بادی و موفقیت در کنترل سیستم تبدیل انرژی بادی (WECS)، بدون استفاده از انکودر میباشد. کارایی فیلترهای EKF، Iterated EKF، Second-order EKF و UKF در تخمین حالتها، با شبیهسازی در محیط نرمافزار متلب/سیمولینک مقایسه و بررسی میشوند. مقایسه منحنی های حالات تخمین زده شده توسط فیلترها، نشان میدهد که عملکرد UKF از الگوریتمهای EKF بهتر است. فیلترهای Iterated EKF و Second-order EKF ، باعث بهبود تخمین ها نسبت به EKF مرسوم میشوند. در حالت کلی، بررسی نتایج، توانایی فیلترهای فوق را در تخمین حالت ها نشان میدهد و استحکام خوب آنها در برابر نویزها و اغتشاشات و موثر بودن استفاده از این تخمینها در سیستم کنترل توربین بادی را بیان میکند.