فهیمه گودرزی
فهیمه گودرزی
دانشگاه بوعلی سینا
دانشکده مهندسی
گروه مهندسی برق
اطلاعیه دفاع برای پایاننامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق
عنوان:
طراحی کنترل بهینه غیرخطی برای استخراج حداکثر توان از توربین بادی با در نظر گرفتن اثر ویک
استاد راهنما:
دکتر سهیل گنجهفر
استاد داور:
دکترعباس رمضانی
دکتر محمدحسن مرادی
ارائه دهنده:
فهیمه گودرزی
تاریخ دفاع:
شنبه 13/11/1397 ساعت 13-11
BU_Ali Sina Uiversity
Faculty of Engineering
Department of Electrical
Thesis Submitted for Master of
Title
Nonlinear Optimal Control Design For Extracting Maximum Power In Wind Turbine With
Considering Wake Effect
Supervisor:
Dr. Soheil Ganjefar
By:
Fahimeh Goudarzi
January,2019
چکیده
در چند دهه اخیر، استفاده از انرژيهاي نو به دلیل مشکلات زیست محیطی و اتمام سوختهاي فسیلی در آیندهاي نزدیک مورد توجه بسیاري از کشورها قرار گرفته است. امروزه سهم انرژي باد در تولید برق مورد جوامع در حال افزایش بوده و دلایل مختلفی در این امر تاثیرگذار میباشد که از جمله میتوان به این موارد اشاره کرد: بهبود تکنولوژيهاي مربوط به طراحی و تولید توربینهاي بادي، افزایش قیمت و کاهش منابع سوخت فسیلی ،نگرانیهاي زیست محیطی مثل افزایش دماي جو و افزایش حمایتهاي نهادهاي مختلف در سطح ملی و بینالمللی از طرحهاي نیروگاهی بادي. افزایش روز افزون مزارع توربین بادي و گسترش آنها، ضرورت روشهایی براي بهینه سازي مسائل فنی و اقتصادي آنها را بیش از پیش نمایان میسازد. یکی از چالشهاي پیش رو براي طراحی مزارع بادي، استخراج حداکثر توان با در نظر گرفتن پدیده ویک میباشد. اثر ویک یک عامل مهم در نیروگاههاي بادي است، زیرا کاهش سرعت تاثیر شدیدي بر روي بازده این نیروگاهها خواهد داشت.
در این پایاننامه، یک رویکرد غیر خطی براي توربینهاي بادي سرعت متغیر با استفاده از مدل دوجرمی ارائه شده است. استفاده از یک مدل دوجرمی به واسطه نیاز به مقابله با حالتهاي انعطافپذیر القا شده توسط سفتی شفت سرعت پایین، برانگیخته شده است. هدف، کنترل زیر سرعت باد نامی جهت افزایش انرژي دریافتی از باد میباشد. در ابتدا، دو روش کنترلی MPPT[1] و ATF[2] آورده شده است و سپس، روش کنترل بهینه غیرخطی(تکنیکƟ-D ) براي بهبود روش هاي ذکر شده ارائه شده است. چون در واقعیت پدیده ویک اتفاق میافتد ،در این پژوهش به این پدیده توجه شده است و با در نظر گرفتن سه مدل ویک Frandsen ،Jensen و Ishihara و با استفاده از روش کنترل بهینه غیرخطی سعی شده است که توان استخراج شده افزایش یابد. نتایج شبیهسازيها نشان میدهد که روش کنترل بهینه غیر خطی باعث استخراج توان بیشتر از توربین بادي با درنظر گرفتن پدیده ویک میشود.
واژههاي کلیدي: کنترل بهینه غیرخطی، توربینهای بادی سرعت متغیر، مدل دوجرمی، پدیده ویک، استخراج توان
Abstract
In recent decades, the use of new energies due to environmental problems and the completion of fossil fuels in the near future has attracted many countries. Today, the share of wind energy in electric power generation in the communities is increasing and there are several reasons for this, including the following: Improving technologies for the design and production of wind turbines, increasing The price and reduction of fossil fuel resources, environmental concerns such as increasing the temperature of the atmosphere and increasing the support of various institutions at the national and international levels from wind power plants. The increasing rise and expansion of wind turbine fields further expands the need for methods to optimize their technical and economic issues. One of the challenges ahead to designing wind farms is to maximize power output by considering the Wake phenomenon. The effect of Wikipedia is an important factor in wind power plants, since slowing down will have a profound effect on the efficiency of these power plants.
In this thesis, a nonlinear approach is proposed for wind speed variable turbines using a Two_Mass model. The use of a Two_Mass model is motivated by the need to deal with the flexible modes induced by the low speed shaft stiffness. The control objective below rated wind speed is to maximize the extracted energy from thewind. Initially, two methods of control of MPPT and AFT were introduced, and then, an optimal nonlinear control method (q-D technique) was proposed to improve the above mentioned methods. in reality, Because the Wake effect occurs, it has been considered in this paper. Considering three models of wake Jensen, Frandsen and Ishihara, using the nonlinear optimal control method, it has been attempted to increase the extracted power. The simulation results show that the nonlinear optimal control method results in extraction of power from the wind turbine by taking into account the Wake effect.
Index Terms-Nonlinear optimal control, Variable speed wind turbines, Two_Mass model, Wake effect, Power extraction
رزومه
دارا بودن مدرک ICDL درجه 1 و 2
دارا بودن مدرک AutoCad
سطح زبان متوسط
پشتیبان بودن به مدت یک سال در قلمچی
تدریس در مقطع ششم ابتدایی به مدت یک سال
آشنایی با نرم افزار متلب در حد متوسط
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...