مطالعه تاثیر افزودن ذخیره‌کننده زمان کوتاه بر عملکرد حلقه بسته توربین باد هیدرواستاتیک در حضور جریان باد آشفته

Abstract

ذخیرهسازی زمان کوتاه انرژی در توربینهای باد از این لحاظ دارای اهمیت میباشد که مقدار قابل توجهی از توان موجود در یک پروفیل باد در اغتشاشات باد نهفته است که با بکارگیری یک ذخیرهکننده مناسب مانند آکومولاتور میتوان این مقدار توان نهفته را مورد بهرهبرداری قرار داد. در این مقاله به بررسی و مطالعه آثار بکارگیری آکومولاتور پرداخته شده است. ابتدا مدل دینامیکی غیرخطی سیستم توربین باد توسط معادلات غیرخطی بدست آمده و سپس این معادلات حول نقاط عملکردی، خطیسازی شده است. در ادامه با استفاده از معادلات خطیسازی شده، سیستم کنترلی بر مبنای کنترلکننده تناسبی انتگرالی مشتقی با قابلیت سوئیچینگ و بمنظور کنترل پایدار توربین باد در تمامی نواحی عملکردی طراحی و سپس بر روی سیستم غیرخطی توربین باد اعمال شده است. طی سناریوهای مختلف شبیهسازی در حالت بدون آکومولاتور و همچنین با ابعاد مختلف آکومولاتور، تاثیر ذخیرهکننده زمان کوتاه در بهبودکیفیت و کمیت توان خروجی از توربین باد را به اثبات رسید. نتایج بدست آمده نشان داد با بکارگیری و انتخاب مناسب آکومولاتور، توان خروجی از توربین باد میتواند به اندازه 7 % افزایش یابد با این حال با افزایش سایز آکومولاتور پاسخ حلقه بسته سیستم دینامیکی به سمت میرایی بیشتر و سرعت پایینتر خواهد رفت.