ردیابی نقطه حداکثر توان توربین‌های بادی با الگوریتم رقابت استعماری مبتنی بر آشوب

Abstract

ادغام مزارع بادی در مقیاسی عظیم با شبکه­ سراسری، چالش­های متعددی را برای بهره‌بردارن سیستم قدرت به همراه دارد. یکی از مهم‌ترین موارد، استخراج حداکثر توان ممکن در شرایط کاری مختلف از ظرفیت نیروگاهی نصب شده است. یکی از راهکارهای مرسوم در نیروگاه‌های بادی مجهز به ژنراتورهای القایی از دو سو تغذیه، کنترل توان خروجی روتور به کمک بهره‌گیری از کنترل‌کننده تناسبی-انتگرالی است. در این مقاله از الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری اصلاح شده با نظریه آشوب برای تنظیم ضرائب کنترل‌کننده ۲۰ توربین بادی ۲ مگاواتی قرارگرفته در یک ریزشبکه استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که استفاده از نظریه اشوب، موجب بهبود کیفیت همگرایی ردگیری نقاط حداکثر توان در هنگام تغییرات سریع سرعت باد می‌گردد. در استراتژی ردیابی نقطه حداکثر توان با کنترل‌کننده تناسبی-انتگرالی کلاسیک، زمانی که سرعت باد از مقداری به مقداری دیگر تغییر می‌یابد، گشتاور ایجاد شده حاوی ریپل زیادی بوده و این کنترل کننده در غلبه بر خاصیت غیرخطی و ریپل گشتاور ناتوان است. این ضعف باعث افزایش استرس وارد شده به سیستم شده و می تواند باعث آسیب دیدن تجهیزات ساختاری ژنراتور گردد. در عین حال،نتایج بدست آمده با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری مبتنی بر آشوب، نشان می دهد که نه تنها محتوای ریپل به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته بلکه بیش از ۴۰٪ از مقدار زیرجهش نیز کاسته می‌شود.