اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدالنمذجة الحاسوبية للعنفات الريحية متغيرة السرعة و تطوير أنظمة التحكم فيها
Computerized Modeling of Variable Speed Wind Turbines and developing its control systems
1619
0 94
0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2015
مجال البحث
هندسة الطاقة الكهربائية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
زياد هرموش( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
إن هدف التحكم بالعنفات هو الحصول على الحد الأعظمي من الطاقة المأخوذة من الرياح في الوقت الذي يتم فيه انقاص الأحمال الميكانيكية. إن تقنيات التحكم الحالية لا تأخذ بالحسبان الجانب الديناميكي للريح و للعنفة, و هذا يؤدي إلى خسائر مهمة في الطاقة, إضافة إلى كونها ليست فعالة. لذلك و من أجل إدخال بعض التحسينات على تقييم الفعالية التطبيقية للمتحكمات اللاخطية، يمكن اشتقاق متحكمات التغذية العكسية للحالتين الستاتيكية و الديناميكية اللاخطيتين و ذلك بالنسبة لمُقِّيم سرعة الريح، ثم اختبار المتحكمات وفقاً لنموذج رياضي تم تطبيقه على محاكي عنفة ريحية بوجود اضطرابات و ضجيج قياسي. أظهرت النتائج فعلياً تحسناً مهماً بالمقارنة مع المتحكمات الخطية المستخدمة حالياً.
The turbine control purpose is to achieve the maximum limit of wind power, associated with reducing the mechanical loads. The current control techniques do not take into consideration the dynamical side of wind and turbine, which leads to power loss. To improve the effectiveness of the nonlinear controllers, we can derive the nonlinear feedback controllers for static and dynamic conditions in order to reach the wind speed estimator. Then we can test the controllers by a mathematical model applied on the wind turbine simulator, with disturbances and noise. The results have shown important improvements in comparison with the current used controllers.
المراجع المستخدمة
L. V. Divone, Evolution of modern wind turbines, pp.73-183.David A. Sepra,amse press ed., 1995
X. Ma. Adaptive extremum control and wind turbine control. PhD thesis, Technical University of Denmark, 1997
M.M. Hand and M.J. Balas, “Non-linear and linear model based controller design for variable-speed wind turbine,” pp.1-8.NREL Report 2010
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يعد قطاع المباني من أبرز القطاعات المستهلكة للطاقة، فبالإضافة إلى الإنارة أصبح موضوع التكييف من الضروريات في جميع المباني سواء منها السكنية أو الإدارية والخدماتية الخاصة منها والعامة، وذلك لتوفير ظروف الراحة المناسبة للموظفين والعمال وتحسين الإنتاجية
بأقل التكاليف الممكنة.
يهدف هذا البحث إلى دراسة التحكم بكميات الهواء الجديد والمطرود في القاعات التدريسية والصالات الكبيرة بشكل عام ذات العدد المتغير للأشخاص المتواجدين فيها، من خلال ضبط كميات الهواء الجديد والمطرود تبعاً لإشغالية المكان من خلال تجهيزات تقيس كمية ثاني أكسيد الكربون في المكان المدروس وبالتالي التحكم بكمية الهواء الجديد والمطرود.
تم إجراء دراسة تطبيقية واقتصادية لاستخدام نظم التحكم تلك وتم استخلاص مجموعة من النتائج والاستنتاجات.
يقدّم هذا البحث استراتيجة تحكم بالعنفات الريحية متغيرة السرعة والموصولة مع مولد تزامني ذي مغناطيس دائم، بهدف الحصول على أعظم استطاعة ممكنة من العنفات الريحية. استخدمنا نموذج نظام تحويل طاقة الرياح متغير السرعةVWST(Variable speed Wind turbine conversi
on system) ، والمكون من عنفة ريحية، مولد تزامني ذي مغناطيس دائم PMSG (Permanent magnetic synchronous generator)، مقوم، مقطع رافع-خافض، قالبة، حمل، ومتحكم تقليدي (Proportional Integral Controller) PI لتثبيت الجهد الذي حصلنا عليه من العنفة الريحية والمولد التزامني عند سرعة رياح متغيرة، ومن ثم استخدمنا إحدى تقنيات الذكاء الصنعي والمتمثلة بالخوارزمية الجينيةGA (genetic algorithm) للحصول على مميزات أعظم استطاعة ممكنة من العنفة الريحية. تمت نمذجة المتحكم التقليدي PI والخوارزمية الجينية باستخدام برنامج الماتلابMATLAB R2014a ومنه حصلنا على مميزات الاستطاعة الميكانيكية للعنفة الريحية وحددنا نقاط الاستطاعة الأعظمية عند كل سرعة للرياح.
يعرض هذا البحث استخدام دارة مقطع الأرباع الأربعة في حلقة التيار المستمر لنظام قيادة متغير السرعة ذي مقوم ديودي 12 نبضة بهدف تحسين مواصفات الجودة في شبكة التغذية و تقليل كل من عاملي التموج و الذروة للجهد و التيار في حلقة التيار المستمر و تحسين استقرا
ر نظام القيادة.
تمت نمذجة و محاكاة نظام القيادة متغير السرعة مع مقوم ديودي 12 نبضة، و ذللك لتأكيد إمكانية استخدام مقطع الأرباع الأربعة مع مخططات دارات التقويم المختلفة و تحسين استقرار أنظمة القيادة الموجودة في المنشآت الصناعية الحديثة.
يقدم هذا المقال مساهمة جديدة في مجال التحكم بالسرعة بدون حساسات للمقادير الميكانيكية لمولد تحريضي مضاعف التغذية في تطبيقات العنفات الريحية. حيث يتم مراقبة السرعة و العزم الديناميكي من أجل استخدامها في التغذية العكسية في حلقات التحكم. إن الخوارزمية ال
مقترحة للتحكم بالسرعة بدون حساس لا تتأثر بتغيرات بارامترات الآلة حيث يتم مراقبة السرعة بشكل مستقل عنها. تتجنب الخوارزمية المستخدمة إجراء التفاضل و هذا يحسن بشكل كبير من عدم التأثر بإشارات الضجيج. اعتمدنا على نظرية التحكم الشعاعي بتوجيه الفيض المغناطيسي و ذلك للتحكم بسرعة الآلة التحريضية مضاعفة التغذية. المتحكمات المستخدمة في الحلقات المغلقة هي متحكمات تناسبية تكاملية تقليدية. تمت النمذجة بالاعتماد على معادلات بارك للآلة التحريضية و على نموذج مبسط لقالبة جهد ثلاثية الطور. تبين نتائج المحاكاة في برنامج MATLAB أداء جيد للتحكم المقترح بالسرعة من دون حساس.
يتزايد عالمياً استخدام العنفات الريحية لتوليد الطاقة الكهربائية، و تختلف من حيث طبيعتها عن المولدات التقليدية إِذ تُستخدم المولدات التحريضية في مثل هذه العنفات على نطاق واسع نظراً إلى بساطة تركيبها و موثوقية أدائها.
و مع ازدياد عدد العنفات في المزار
ع الريحية يتعرض النظام الكهربائي الذي تسود فيه المولدات التزامنية إلى تغيرات في السلوك الديناميكي و محددات التشغيل.
هدف البحث إلى تحليل أثر المولدات التحريضية للعنفات الريحية في الاستقرار العابر و استقرار الاهتزازات الصغيرة لنظم القدرة الكهربائية عن طريق الزيادة التدريجية للاستطاعة المولدة بواسطة العنفات الريحية و تغيير مواقع العنفات في النظام الكهربائي.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
