Abstract

 A strategy was proposed to determine the optimal operating point for the proportional-integral-derivative (PID) controller of a wind turbine, and identify the stability regions in the parameter space. The proposed approach combined particle swarm optimization (PSO) and radial basis function neural network (RBFNN) algorithms. These intelligent algorithms are artificial learning mechanisms that can determine the optimal operating points, and were used to generate the function representing the most favorable operating kp -ki parameters from each parameter of kd for the stability region of the PID controller. A graphical method was used to determine the 2D or 3D vision boundaries of the PID-type controller space in closed-loop wind turbine systems. The proposed techniques were demonstrated using simulations of a drive train model without time delay and a pitch control model with time delay. Finally, the 3D stability boundaries were determined the proposed graphical approach withand without time delay systems

چکیده

 یک استراتژی برای تعیین نقاط کار بهینه‌ی کنترل کننده‌ی تناسبی-انتگرالی-مشتقی(PID) یک توربین بادی پیشنهاد شد و نواحی پایداری در فضای پارامتری مشخص شد. روش پیشنهادی الگوریتم‌های انبوه ذرات(PSO) و شبکه عصبی تابع شعاعی پایه(RBFNN) را ترکیب می‌کند. این الگوریتم های هوشمند، مکانیسم های یادگیری هوشمندی هستند که می‌توانند نقطه کار بهینه را تعیین کنند و برای تولید تابع بیان کننده مطلوب‌ترین پارامترهای عملکردی kP-ki به ازای هر kd  برای ناحیه پایداری کنترل کننده PID مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک روش گرافیکی برای تعیین مرزهای دوبعدی و سه بعدی فضای کنترل کننده PID در سیستم‌های توربین بادی حلقه بسته به کار برده شد. تکنیک‌های پیشنهاد شده با استفاده از شبیه‌سازی‌ مدل Drive-train بدون تاخیر زمانی و مدل کنترل گام با تاخیر زمانی نشان داده شده اند. در نهایت مرز‌های پایداری سه بعدی، با استفاده از روش گرافیکی پیشنهادی با و بدون سیستم‌های تاخیر زمانی تعیین شدند.

-1مقدمه

در سال های اخیر، منابع سوخت‌های فسیلی کاهش یافته اند و میانگین دما افزایش یافته است. به دلیل آثار چشم گیر این رویداد‌ها، مطالعات زیادی روی انرژی های تجدید پذیر انجام شده است. انرژی باد توجه زیادی به خود جلب کرده است و به طور فزاینده ‌ای در حال گسترده شدن است.توربین‌های بادی مرسوم از سیستم‌های دریافت مستقیم انرژی-باد استفاده می‌کنند. برای حصول توان خروجی ثابت زمانی که سرعت باد بالای سرعت نامی است به کنترل گام نیاز است، که کنترل گام با تنظیم زاویه گام پره‌های توربین برای محدود کردن توان خروجی، محافظت از جعبه دنده و ژنراتور، حاصل می‌شود. بنابراین طراحی کنترل گام برای توربین‌های سرعت متغیر بسیار مهم است…