یک طراحی کنترل نوین MPPT برای سیستم های تولید برق توربین بادی با استفاده از جبرانساز شبکه عصبی

A Novel MPPT Control Design for Wind-Turbine Generation Systems Using Neural Network Compensator

مجله آی تریپل ای – IEEE

سال ۲۰۱۲

چکیده

در این مقاله، یک الگوریتم ردیابی جدید نقط-حداکثر-توان (MPPT) در سیستم های ژنراتور توربین بادی با استفاده از جبرانساز شبکه عصبی بر اساس دامنه توان مکانیکی توربین بادی به ازای سرعت چرخش معرفی شده است که از مشکل نوسان و اثر پارامترهای نامشخص جلوگیری می نماید. از آنجا که مشخصات سرعت چرخش توربین بادی توسط شرایط سرعت باد و تراکم هوا مشخص می شود، فن آوری های تغییر محل نقطه توان ماکزیمم باید در کاربردهای کنترل کننده MPPT به منظور رسیدن ژنراتور توربین بادی به بازده بهینه از انرژی بادی در شرایط عملیاتی مختلف توسعه یابند. در این مطالعه، عدم قطعیتها در سیستم های ژنراتور توربین بادی توسط یک شبکه عصبی جبران می شود، چرخه کار مبدل dc/dc توسط یک کنترل کننده PI مشخص می شود، و این پارامترها توسط یک الگوریتم ژنتیک با کمک MATLAB تعیین می شود. از نتایج شبیه سازی، اعتبار کنترل کننده MPPT پیشنهادی را می توان تحت تغییرات سرعت باد، تراکم هوا و ویژگی های الکتریکی بار در سیستم های ژنراتور توربین بادی تأیید نمود.

Abstract
This paper presents a novel maximum-power-pointtracking (MPPT) algorithm in wind-turbine generation systems using neural network compensator based on the slope of the wind-turbine mechanical power versus rotation speed to avoid the oscillation problem and effect of uncertain parameters. Because the characteristics of the wind-turbine rotation speed is determined by the wind speed and air density conditions, the technologies of changing the location of the maximum power point must be developed in the applications of MPPT control in order to make the windturbine generator get the optimal efficiency from wind energy at different operating conditions. In this study, the uncertainties in wind-turbine generation systems are compensated by a neural network, the duty cycle of dc/dc converter is determined by a PI controller, and the parameters is determined by a genetic algorithm with the help of MATLAB. From the simulation results, the validity of the proposed MPPT controller can be verified under variations of wind speed, air density, and the load electrical characteristics in wind-turbine generator systems.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد