طراحی کنترل‌کننده فازی piλ برای کنترل زاویه گام در توربین بادی سرعت متغیر

از وظایف مهم سیستم کنترل در توربین‌های بادی ثابت نگه داشتن توان در مقدار نامی در بادهای با سرعت بیشتر از سرعت نامی می باشد زیرا عدم ثابت نگه داشتن توان در مقدار نامی در ناحیه سوم محنی توان توربین، سبب آسیب زدن به توربین و افزایش تنشهای مکانیکی می شود. این هدف با کنترل زاویه گام در ناحیه سوم از منحنی توان توربین بادی محقق می شود. در این پژوهش به طراحی کنترل‌کننده فازی تناسبی_انتگرالی مرتبه کسری برای زاویه گام توربین بادی پرداخته‌ شده‌ است و سپس با کنترل‌کننده تناسبی_انتگرالی مرتبه کسری و تناسبی_ انتگرالی مرتبه صحیح (pi) مورد مقایسه و ارزیابی قرار داده‌ شده‌ است و نتایج بر روی یک مدل معیار توربین بادی 100 کیلووات سرعت متغیر طراحی و شبیه سازی شده‌اند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان داده‌اند که کنترل‌کننده‌ی فازی با توجه به معیار rmse عملکرد بهتری در مقایسه با کنترل‌کننده pi کسری و کنترل‌کننده pi کلاسیک داشته‌ است و کنترل‌کننده pi فازی کسری، کنترل هموار‌تر و تثبیت مناسب‌تری بر روی سیگنال‌های توان خروجی و سرعت ژنراتور در ناحیه سوم عملکرد داشته‌است.

Designing a fuzzy PI^lambda controller to control the pitch angle in wind turbines under variant speed

One of the main tasks of the control systems in the wind turbines is to maintain the power of the wind when its wind speed proceed its nominal value. Because the failure to maintain the power in its nominal value in the region of the turbine curve damages the turbine and increases the mechanical stress. This object is obtained by controlling the pitch angle in the third region of the turbine curve. In this study, a fuzzy fractionalorder PID controller is designed to regulate pitch angle in the wind turbines and its efficiency is compared with conventional PID and fractionalorder PID controllers. The proposed control method is applied to a 100kW wind turbine under a variable wind speed. The simulations results show that the value of the root mean squre error for the proposed control method is less than the conventional PID and fractional order PID controllers, and also the proposed control scheme results in smoother and better control signals, output power and generator speed in third region of performance.