استاد راهنما:
دکتراحمد حاجی پور
 
استاد مشاور:
دکترمیلاد دولتشاهی
 
پاییز 93
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چكیده
توربین های بادی به عنوان یکی از ابزار تولید انرژی الکتریکی از انرژی های تجدید پذیر و پاک مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. بحث کنترل توربین به منظور تولید توان بیشتر و مقرون به صرفه بودن استفاده از آن در برابر سوخت های فسیلی، روش های مختلف کنترلی را به چالش کشیده است. در پژوهش حاضر هدف استفاده از کنترل کننده های مود لغزشی به علت مقاوم بودن آن برای بهبود توان خروجی و تثبیت آن در مواقع لزوم می باشد. برای این منظور از کنترل کننده های انتگرالی برای بیشینه نمودن توان خروجی و نیز از کنترل کننده های مرتبه بالا برای تثبیت توان به منظور جلوگیری از آسیب دیدن توربین استفاده شده است. نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد مناسب و مطلوب کنترل کننده های به کار رفته در سیستم می باشد. سیستم کنترلی ابتدا توان خروجی را به بیشینه ترین حالت خود می رساند و سپس برای جلوگیری از اسیب دیدن توربین آن را در مقدار مطلوب مورد نظر تثبیت می نماید. دقت عملکرد کنترل کننده در این سیستم با توجه به خروجی های بدست آمده مناسب می باشد و سیستم در کمتر از چند ثانیه کنترل می شود.

واژه های کلیدی:

 

توربین بادی،  زاویه خمش، کنترل کننده مود لغزشی انتگرالی ، کنترل کننده مود لغزشی مرتبه بالا

 

فهرست مطالب
عنوان                                              صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ج

فهرست شكل‌‌ها   ‌د

فصل 1-  مقدمه    1

1-1-  پیشگفتار. 1

1-2-    مروری بر ادبیات پیشین: 2

1     -3 -ژنراتورهای القایی قفس سنجابی (SCIG)………………………………………………………………..  5

1   -4- ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل (DFIG)……………………………………………………………………….6

1-5 ژنراتورهای سنكرون (EESG)  …………………………………………………………………………………8

فصل 2- انرژی باد و مدلسازی توربین بادی: 28

2-1-    مقدمه    29

2-2-    توربین بادی.. 29

2-3-    مدلسازی توربین بادی.. 32

2-4-    نتیجه گیری.. 42

فصل 3- کنترل کننده 44

3-1-    ناحیه کارکرد توربین بادی.. 44

3-2-    کنترل مود لغزشی مرسوم. 45

3-3-    رویتگر مود لغزشی.. 49

3-4-    کنترل مود لغزشی انتگرالی.. 51

3-5-    کنترل مود لغزشی پیچشی شدید. 54

3-6-    کنترل مود لغزشی مرتبه 2. 56

فصل 4- طراحی کنترل کننده 58

4-1-    مدل سرعت باد مورد استفاده. 58

4-2-    مدل انتخابی برای توربین مورد استفاده. 59

4-3-    کنترل کننده طراحی شده. 60

4-3-1-  طراحی کنترل کننده زاویه خمش توربین.. 63

4-4-    نتایج استفاده از کنترل کننده. 68

 

فصل 5-    نتیجه گیری.. 76

فهرست مراجع    78

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                      صفحه

جدول 1-1 مقایسه انواع ژنراتور………………………………………………………………………………………11

جدول ‏4‑1  پارامترهای مربوط به توربین.. 68

جدول ‏4‑2  ضرایب مربوط به کنترل کننده ها 68

 

فهرست شكل‌‌ها

عنوان                                                                                                      صفحه

شکل  ‏1‑1 توربین بادی اسمیت-آتنام[3] …………………………………………………………………….2…………

شکل 1-2 توپولوژی‌های مختلف توربین‌های بادی……………………………………………………………………..4

شکل 1-3 انواع ژنراتورهای مورداستفاده در توربین‌های بادی………………………………………………………….5

شکل 1-4  ژنراتور القایی قفس سنجابی………………………………………………………………………………………5

 

شکل 1-5   شمای مداری ژنراتور………………………………………………………………………………………………7

شکل 1-6 ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل (DFIG)……………………………………………………………………….7

شکل 1-7ژنراتورهای سنكرون (EESG)…………………………………………………………………………………….8

شکل 1-8  ژنراتور مغناطیس دائم………………………………………………………………………………………………9

شکل  ‏1‑9   راندمان ژنراتورهای مختلف…………………………………………………………………………………..12

شکل  ‏1‑10  کنترل فرض شده مود لغزشی مرتبه دو[4] ……………………………………………………………..13  شکل  ‏1‑11 کنترل فرض شده بر اساس رویتگر و کنترل کننده مواد لغزشی[5]………………………………..14

شکل‏1‑12کنترل کننده مود لغزشی فازی[6]……………………………………………………………………………..14

شکل‏1‑13 کنترل کننده مود لغزشی مرتبه 2 چند ورودی- چند خروجی……………………………………………… 16

شکل 1-14  نمای کنترل کننده به کار رفته در سیستم…………………………………………………………………18

شکل 1-15 کنترل کننده مود لغزشی توان اکتیو و راکتیو…… ……………………………………………………….19

شکل 1- 16 کنترل زاویه خمش توسط کنترل کننده مود لغزشی[15] ………………………………………….0..2

شکل 1-17 کنترل کننده ترکیبی به کاررفته بر روی توربین بادی[16]……………………………….21……….

شکل 1- 18 کنترل کننده مود لغزشی فازی همراه با شبکه عصبی توابع بنیادی شعاعی[17]………………..22

شکل 1-19 طرح سیستم کنترل توربین بادی  [ 25]……………………………………………………………………..25

شکل 1-20 طرح کنترل کننده  PIDبرای توربین بادی………………………………………………………..25……

شکل 1-21   طرح کنترل کننده LQG برای توربین بادی………………………………………………………..26..

شکل 1-22 طرح کنترل کننده چند متغیره…………… ………………………………………………………………..26

شکل 1-23 ضریب جذب  نسبت به نرخ پیک سرعت [55]…………………………………………………….27

شکل  ‏2‑1 انواع توربین های بادی……………………………………………………………………………………….29

شکل  ‏2‑2  انواع توربین های بادی عمودی……………………………………………………………………………30

شکل  ‏2‑3  توربین بادی افقی……………………………………………………………………………………………..31

شکل  ‏2‑4   مد لسازی سرعت باد…………………………………………………………………………………………33

شکل  ‏2‑  5  نمودار سرعت باد……………………………………………………………………………………………..34

شکل  ‏2‑6 نیروهای وارده بر پره……………………………………………………………………………………………..35

شکل  ‏2‑7 مدل سازی سیستم متحرکه توربین بادی………………………………………………………………….38

شکل  ‏2‑8  شمای داخلی محرک زاویه خمش……………………………………………………………………….42

شکل  ‏3‑1 نواحی کاری توربین بادی…………………………………………………………………………………..45

شکل  ‏3‑2  پدیده وزوز……………………………………………….…………………………………… 49

شکل  ‏3‑3 شمایی از عملکرد مطلوب الگوریتم پیچشی شدید………………………………………………………55

شکل  ‏4‑1 سرعت باد مدل شده………………………………………………………………58

شکل  ‏4‑2  نمودار سرعت باد…………………………………………………………………69

شکل  ‏4‑3  ضریب جذب  توبین………………………………………………………………70

شکل  ‏4‑4 ورودی زاویه خمش……………………………………………………………..70

شکل  ‏4‑5  زاویه خمش…………………………………………………………………….71

شکل 4‑6   سرعت روتور…………………………………………………………………….72

شکل  ‏4‑7  سرعت روتور و مقدار مطلوب ان در کنترل کننده زاویه خمش ………………………72

شکل  ‏4‑ 8 دنبال کردن مطلوب جریان q روتور به منظور دریافت بیشترین توان……………………73

شکل  ‏4‑9  توان اکتیو ژنراتور …………………………………………………………………………………………….73

شکل  ‏4‑10  توان ایرودینامیک توربین………………………………………………………..74

شکل  ‏4‑11 جریان کنترل شده توربین…………………………………………………………74

شکل  ‏4‑12 توان راکتیو خروجی……………………………………………………………..75

 

فصل اول