طراحی سیستم تشخیص و جداسازی خطا برای توربین های بادی
Abstract
در این رساله، ابتدا یک مدل دینامیکی جامع برای سیستم تبدیل انرژی بادی ارائه می شود که قسمت های مکانیکی و الکتریکی را با جزئیات مناسبی شامل می شود. توسط این مدل می توان انواع خطاها از قبیل خطای سنسورها، محرک ها و شبکه قدرت را مورد بررسی قرار داد و اثر آن خطاها را بر سیگنال های مختلف سیستم مشاهده نمود. این در حالی است که مدل هایی که تاکنون ارائه شده اند دارای این ضعف هستند که در آنها نمی توان خطاها را در قسمت های مختلف سیستم مدل سازی و اثر آن ها را در قسمت های مختلف سیستم مشاهده نمود. سپس یک سیستم تشخیص و جداسازی خطا ارائه می شود تا توسط آن، خطاهای به وقوع پیوسته در زمان کوتاه شناسایی شوند، به نحوی که عملکرد صحیح سیستم تضمین و از خسارات شدید اقتصادی جلوگیری شود. این سیستم تشخیص و جداسازی خطا با استفاده از شبکه های عصبی دینامیکی بازگشتی طراحی می شود که توسط آن می توان خطاهای به وقوع پیوسته در سنسور سرعت زاویه ای ژنراتور، سنسورها و محرک های فراز را تشخیص داد. نوآوری های این رساله بدین شرح می باشند که در آنالیز خطاهای سیستم تبدیل انرژی بادی و طراحی سیستم تشخیص و جداسازی خطا برای آن، از یک مدل دینامیکی جامع استفاده می شود؛ همچنین جهت جداسازی خطاهای سیستم فراز با سطح آستانه ثابت، استفاده از میانگین سیگنال مانده پیشنهاد می شود و سپس برای مقاوم سازی طرح، سطح آستانه تطبیقی فازی ارائه می گردد. مقایسه نتایج شبیه سازی برای سطوح آستانه ثابت، تطبیقی و تطبیقی فازی نشان دهنده آن است که استفاده از سطح آستانه تطبیقی فازی موجب کاهش تعداد هشدارهای اشتباه و از دست رفته می شود. در نهایت با استفاده از سیستم تشخیص و جداسازی خطای عصبی-فازی، پیشنهاد می شود که کنترل کننده تحمل پذیر خطای فعال جایگزین کنترل کننده فراز نامی شود. این سیستم کنترل، شامل بلوک های اصلاح سیگنال خطادار و بانکی از کنترل کننده ها می باشد. استفاده از طرح پیشنهادی منجر به دریافت توان بیشتر و افزایش سطح عملکرد سیستم تبدیل انرژی بادی در هنگام بروز خطا در سنسور سرعت زاویه ای ژنراتور می شود. از طرح ارائه شده در این رساله می توان برای شناسایی خطاها در سایر قسمت های سیستم نیز استفاده کرد.
