علی محمدی

علی محمدی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

جلسه دفاع از رساله دکتری

رشته مهندسی برق (گرایش قدرت)

موضوع:

استخراج ماكزيمم توان توربينهاي بادي ژنراتور مغناطيس دايم به  روش آشفتگي تكين

استاد راهنما:

دکتر سهیل گنجه فر

استاد مشاور:

دکتر علی دیهیمی

داورداخلی:

دکتر علی رضا حاتمی

داوران خارجی:

دکتر حمیدرضامومنی (دانشیار دانشگاه تربیت مدرس)

دکتر عباس فتاحی (استادیار دانشگاه صنعتی همدان)

دانشجو:

علی محمدی

زمان و مکان: شنبه 22/8/95  ساعت 16-سالن آمفی تئاتر


چكيده:

انرژی باد یک منبع مهم انرژی تجدید پذیر است. تولید برق با استفاده از انرژی باد در حال افزایش بوده و بهینه‌سازی سیستم‌های تبدیل انرژی باد (WECS) بسیار مهم است. پیشرفت‌های زیادی در طراحی الکتریکی، مدیریت و کنترل توربین های بادی در دهه گذشته صورت گرفته است. استفاده از کنترل کننده‌های مدرن می تواند عملکرد  توربین‌های بزرگ را به میزان قابل توجهی بهبود دهند، که مفهوم بهبود عملکرد یک توربین شامل، افزایش طول عمر قطعات الکتریکی و مکانیکی و افزایش قدرت خروجی توربین می‌باشد .حداکثر قدرت توربین سرعت ثابت تنها در یک سرعت قابل دستیابی می‌باشد، در حالی که در توربینهای سرعت متغیر، با توجه به تغییرات سرعت توربین نسبت به تغییرات سرعت باد امکان استخراج ماکزیمم توان وجوددارد. علاوه بر این، در توربینهای سرعت متغیر، استفاده از روش‌های کنترلی آن را قادر به افزایش قدرت و کاهش تلفات می‌سازد. مزیت دیگر استفاده از یک توربین بادی سرعت متغیر انعطاف پذیری آن در مقابله با تغییرات  سرعت و جهت باد می‌باشد. وظیفه اصلی سیستم انرژی باد استخراج حداکثر قدرت از باد در کوتاه‌ترین زمان ممکن می‌باشد. برای رسیدن به این هدف، استفاده از سیستم‌های هوشمند برای کاهش تلفات برق و مکانیک و برآورد سرعت باد در نظر گرفته شده است. آشفتگی منفرد و تکنیک‌های مقیاس زمانی در اواخر 1960 به مهندسی کنترل معرفی شد و از آن زمان به عنوان ابزار مشترک برای مدل‌سازی، آنالیز و طراحی سیستم‌های کنترل مورد استفاده قرار گرفت. آشفتگی منفرد به عنوان ابزار منحصر به فرد جهت ساده‌سازی مدل‌های دینامیکی با نادیده گرفتن ثابتهای زمانی کوچک، جرمها، خازنها و سایر پارامترهای مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرد که منجر به کاهش مرتبه مدل سیستم می‌گردد. در این پایان‌نامه با استفاده از نظریه آشوب منفرد برای توسعه مدل توربین بادی سعی می‌شود که حداکثر توان از باد استخراج گردد. با اعمال تکنیک آشفتگی منفرد مدل سیستم به دو زیر سیستم کند و تند تفکیک می گردد، سپس با طراحی کنترل کننده  برای قسمتهای کند وسریع سعی شده است که حداکثر قدرت از توربین بادی سرعت متغیر استخراج شود. نتایج اعمال کنترل کننده با روش آشفتگی تکین با روشهای کنترلی فازی و PID مقایسه می شود. کلیه شبیه سازیها در محیط نرم‌افزار MATLAB / SIMULINK انجام می‌شود .


 

Abstract:

 

Wind energy is an important  renewable energy resource. Electrical power production using wind energy is increasing and it is critical to optimize the exploitation of wind energy conversion systems (WECS). Much progress has been made in the electrical design , manage and control of wind turbines in the last decade .

Modern controllers can produce a markedly improved performance on large turbines. Improved performance means a better functioning turbine, increased lifespan of its electrical and mechanical parts and increased efficiency .

Maximum power for fixed-speed turbines is achieved at only one speed, while the power for a variable-speed turbine changes as the wind’s speed changes. In addition, variable-speed turbines enable application of control methods to increase power and decrease loss.

The advantage of a variable-speed wind turbine is its flexibility in coping with changes in the wind’s velocity and direction .

The main task of wind energy systems is to extract maximum power from the wind in the shortest possible time. To achieve this goal, the use of intelligent systems to decrease electrical and mechanical losses and estimate wind speed has been considered .

Singular perturbations and time-scale techniques were introduced into control engineering in the late 1960s, and have since become common tools for the modeling, analysis, and design of control systems. Singular perturbations legitimize ad hoc simplifications of dynamic models. One of these simplifications is ignoring small time constants, masses, capacitances, and similar parasitic parameters that increase the dynamic order of the model. One of these simplifications is ignoring small time constants, masses, capacitances, and similar parasitic parameters that increase the dynamic order of the model.

This thesis proposes applying the singular perturbation theory for developing a model to determine the maximum power from a WECS (wind energy conversion system). Singular perturbation theory decomposes a dynamic system into a reduced-order subsystem comprised of slow and fast time scales. The optimal controller is designed and applied to the original system to achieve maximum power from a variable speed wind turbine. This control strategy is compared to PID (proportional-integral-derivative) and fuzzy controllers based on the TSR (Tip Speed Ratio) method. Simulations using MATLAB/Simulink confirm the effectiveness of the proposed control.




مشخصات فردی

نام: علی نام خانوادگی: محمدی                    نام پدر: مسعلی                 شماره شناسنامه:11607    
تاریخ تولد: 17/05/1354                           محل تولد: کرمانشاه           کد ملی:3251719807

سابقه تحصیلی

مقطع تحصیلی

از سال

تا سال

مؤسسه تحصیل

محل تحصیل

معدل دوره

کارشناسی

1372

1376

دانشگاه تبریز

تبریز

01/15

کارشناسی ارشد

1381

1383

دانشگاه  یزد

یزد

82/16

دکتری

1390

---

بوعلی

همدان

----

مقالات پژوهشی

1-              ق. میرجلیلی ، ع. محمدی ، شبیه سازی نویز ضربه در شبکه توزیع برق فشارضعیف به عنوان کانال مخابراتی ، نوزدهمین کنفرانس بین المللی برق ، تهران 1383

2-              ق. میرجلیلی ، ع. محمدی ، بررسی مدولاسیونهای رایج در ارسال پرسرعت داده بر روی شبکه توزیع برق فشارضعیف به عنوان کانال مخابراتی، سیزدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران، زنجان 1384

3-                  A. Mohamadi, GH. karimi, Efficient Modeling for Accurate and Fast Simulation Techniques of Substrate Coupling Noise in Nanometer Mixed-Signal IC’s , Canadian Journal on Electrical and Electronics Engineering

4-                  S. Ganjehfar, A. Mohamadi, Variable speed wind turbines with maximum power extraction using singular perturbation theory, ENERGY 2016,

5-                  S. Ganjehfar, A. Mohamadi, A new method for maximum power extraction using a singular perturbation theory for a PMSG-Based wind turbine, Environmental progress & sustainable energy 2016,

 

Email: Alimohammadi_82@yahoo.com