ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه + کد ها + فیلم

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

ابتدا میتوانید یک ویدیو از این مطلب را ببینید.

 

 

مدل پیاده سازی شده به صورت زیر می باشد:

که تشکیل شده از یک سیستم RN می باشد.

و یک سیستم سه فاز که متصل به شبکه ما می باشد.

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

شبکه در عکس زیر نمایش داده شده است:

پس از سیستم RN به سیستم یکسو ساز یا یکسو کننده که back to back با inverter شده است.

مشابه مطلبی که در مقاله ذکر شده است که یک سیستم AC در DC داشته باشیم و سپس با یک کلید پی سی آن را متصل به سیستم DC در AC کنیم و سپس این سیستم AC را به توربین بادی و سیستم PMSG که permanent magnet می باشد متصل کنیم و ما دقیقا آن را در اینجا پیاده سازی کرده ایم.

کنترل را در این قسمت قرار داده ایم و کنترلری که قرار داده شده است را در آینده توضیح خواهیم داد.

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

بعد از این سیستم کانتورتور که قسمت سه فاز را یکسو می کند، یک کلید زیستی قرار می گیرد که دارای یک دستگاه می باشد که باید معمولا ولتاژ آن ثابت باشد.

در اینجا سیستم کنترلر را تشریح خواهیم کرد. خروجی های گرفته شده دقیقا مشابه خروجی های مقاله می باشد. سیستم کنترل ما یک سیستم speed control می باشد که سرعت یا گشاور را کنترل می کند.

به این نحو که wr وارد سیستم می شود سپس یک Infition برای آن در نظر گرفته می شود که اعداد منفی وارد نشوند. سپس سرعت را تنظیم می کند. (speed regular)

اگر از Pmax کمتر بود آن را به توان 3 می رساند و در gain خودش ضرب می کند و سپس آن را در نظر می گیرد. اگر بیشتر از یک پریونیت بود (کمتر از صفر نمیتواند باشد) بر روی Pmax قرار می گیرد که عدد یک باشد.

به این نحو کنترل سرعت انجام می پذیرد که در توربین های بادی به هیچ وجه اجازه زیاد شدن سرعت از حد خاصی داده نمی شود که این حد خاص برای هر توربین متفاوت است. رویه کلی به این صورت است که اگر قرار باشد سرعت بیش از حد زیاد شود، یک پیچ کنترلر آن را کنترل می کند.

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

قسمت بعدی یکسوساز را کنترل می کند. ابتدا ولتاژ dc رگولاتور می شود و تنظیمات روی آن انجام میپذیرد. دراین قسمت از سیستم PI استفاده شده است اما برای فاز بعدی می توان از سیستم فازی نیز استفاده شود.

یک سیستم فازی ساده در نظر گرفته ایم که kp و Ki آن در نظر گرفته شده است. که ولتاژ dc را کنترل می کند و خروجی آن Vdc می باشد که به عنوان خروجی نهایی نمایش داده می شود.

در قسمت بعدی current regular انجام می شود.

بعد ازآن یک سیستم PML قرار داده شده است. که فرکانس و sin و cos را از این ولتاژ استخراج می کند.

همچنین ورودی های سیستم را به گونه ای تنظیم کردیم که فرکانس های بالای 10 هزار یا اصطلاحا نویز ها جدا شده باشند. که معمولا این کار را برای سبک کردن شبیه سازی انجام می دهند. چون لازم نیست همه آنها را بررسی کنیم زیرا از فرکانس 10 هزار به بعد زیاد تکرار نمی شود اما با این کار می توان سرعت شبیه سازی را بسیار زیاد کرد. چون زمان شبیه سازی قرار است در 100 ثانیه اتفاق بیفتد، نیاز هست که این ساده سازی ها در فرکانس انجام داده شود.

سپس به کنترل router می رسیم. در اینجا از دو PI استفاده شده است که در شکل زیر نمایش داده شده است.

که به صورت کلی سیستم کنترلر ما به صورت زیر می باشد.

سپس وارد برنامه می شویم. ابتدا دستور clc ، سپس دستور clear all پارامترهای قبلی که در سیستم به جا مانده است را برای پاک می کند و دستور close all همه برنامه ها و گراف هایی را می بندد. و دستور close all force هر برنامه ای مانده باشد را به اجبار می بندد.

در قسمت اولیه سیستم اطلاعات را از فایل دیتا می خواند. زمان را از یک تا 24 عدد گذاری کردیم و سایر مقادیر را می از فایل دیتا می خواند.

سپس به قسمت optimization وارد می شویم. که براساس الگوریتم pso شبیه سازی کردیم. تعداد ذرات را در ردیف اول برابر با 64 قرار دادیم. Maxiter یا تعداد ماکسیم که قرار هست تکرار شود را برابر 50 قرارد دادیم. Inersia را یک قرار دادیم و correction factor یا ضریب تصحیح را برابر 2 قرار دادیم.

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

سپس محل اولیه pso را در سیستم گرمایش مشخص می کنیم. به این صورت که یک mesh هشت در هشت برحسب x و y درست میکنیم. سپس به نحوی جابجا می کنیم که برای یک تا هشت x ،1y اعمال شود و همنیطور برای یک تا هشت x، 2y در نظر گرفته شود و به همین صورت تا پایین ادامه می یابد که مربوط به مکان یابی دقیق می باشد و بهترین مکانی که می تواند حد نهایی در آن قرار گیرد را برای ما اندازه گیری می کند. qq برابر سایر فایل اصلی ما می باشد. اعداد از اینجا استخراج می شوند.

سپس فرمول soc را می نویسیم.

پس از اینکه تابع را وارد کردیم گزینه tic را وارد می کنیم که ساعت را روشن می کند. pso به این نحو شروع می شود که iter از یک تا ماکسیمم، و ذرات را به نحوی قرار می دهیم که موقعیت های x و Y را به موقعیت های جدید ببرد. و نقطه بهینه را مشخص کند.

سپس مقدار function value را با یک for و if با بهترین آنها مقایسه می کنیم و سرعت پراکندگی ذرات را upgrade می کنیم .

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

سپس با دستور ompimizating runnin برنامه را plot می کنیم.

در نهایت اعداد را در فایل دیتا جایگذاری می کنیم.

 

ردیابی بهینه حداکثر نقطه توان در سیستم توربین بادي با استفاده از کنترل کننده فازي- بهینه

سعید عربعامری
من سعید عربعامری نویسنده کتاب 28 گام موثر در فتح متلب مدرس کشوری متلب و سیمولینک و کارشناس ارشد مهندسی برق قدرتم . بعد از اینکه دیدم سایتهای متعدد یک مجموعه کامل آموزش متلب و سیمولینک ندارند به فکر راه اندازی این مجموعه شدم
http://sim-power.ir