کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1751051 1018407 2012 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A review of maximum power point tracking algorithms for wind energy systems
ترجمه فارسی عنوان
مروری بر الگوریتم‌های تعقیب نقطۀ حداکثر توان برای سیستم‌های انرژی بادی
کلمات کلیدی
انرژی بادی، MPPT، PMSG، مبدل بوست
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلیدواژه‌ها

1.مقدمه

شکل 1. منحنی توان ایده‌آل یک توربین بادی. 

2.مروری کلی بر سیستم

شکل 2. شمای بلوکی مختصر سیستم‌های انرژی بادی PMSG ارائه‌شده [1]. 

شکل 3. مشخصات ضریب توان به عنوان تابعی از نسبت سرعت نوک. 

شکل 4. مشخصات توان توربین به عنوان تابعی از سرعت روتور برای یک مجموعه از سرعت‌های باد. 

3.روش‌های MPPT

3.1. کنترل نسبت سرعت نوک پره (TSR) 

شکل 5. شمای بلوکی کنترل نسبت سرعت نوک [1]. 

2.3. کنترل گشتاور بهینه (OT)

شکل 6. شمای بلوکی روش MPPT کنترل گشتاور بهینه [1]. 

شکل 7. منحنی مشخصۀ گشتاور- سرعت برای یک مجموعه از سرعت‌های باد. 

3.3.کنترل پسخور سیگنال توان (PSF)

شکل 8. شمای بلوکی سیستم انرژی بادی با روش کنترل پسخور سیگنال توان [1]. 

4.3. کنترل اغتشاش و مشاهده (P&O) 

شکل 9. مشخصات توان خروجی و گشتاور توربین بادی با فرایند تعقیب نقطۀ حداکثر توان. 

شکل 10. کنترل جستجوی تپه‌نوردی (الف) اغتشاش بزرگ‌تر و (ب) اغتشاش کوچک‌تر. 

شکل 11. کنترل جستجوی تپه‌نوردی که تحت تغییر شرایط باد قابلیت تعقیبی خود را از دست داده و به جای صعود به تپه به سمت پایین تپه در حرکت است [23]. 

5.3. روش‌های دیگر

4.نتایج مرور و بحث‌ها

جدول 1. خلاصۀ عملکرد سه الگوریتم [1]. 

شکل 12. شمای سیستم شبیه‌سازی‌شده [1]. 

شکل 13. یک تغییر پله در سرعت باد [1]. 

شکل 14. ضریب توان [1]. 

جدول 2. مقایسۀ مشخصات روش‌های مختلف[MPPT [29. 

شکل 15. پاسخ توان خروجی تولید شده توسط ژنراتور PMSG. 

5.نتیجه‌گیری
ترجمه چکیده
این مقاله الگوریتم‌های نوین تعقیب نقطۀ حداکثر توان (MPPT) برای سیستم‌های انرژی بادی را مرور می‌کند. به دلیل اینکه باد دارای طبیعتی با تغییر لحظه‌ای است، مطلوب این است که یک سرعت بهینه برای ژنراتور تعیین شود طوری که تضمین کنندۀ حداکثر انرژی خروجی باشد. بنابراین، لازم است کنترلری گنجانده شود که صرفنظر از سرعت باد قادر به تعقیب پیک حداکثر باشد. الگوریتم‌های موجود MPPT را می‌توان به صورت با حسگر یا بدون حسگر، و نیز بر اساس روش‌های به کار رفته برای تعیین مکان پیک حداکثر، دسته‌بندی کرد. میان عملکرد الگوریتم‌های مختلف MPPT مقایسه‌ای بر اساس پاسخ‌های مختلف سرعت و توانایی دستیابی به حداکثر انرژی خروجی صورت گرفته است. بر اساس نتایج شبیه‌سازی بدست آمده در مقالات، کنترل گشتاور بهینه (OTC) به دلیل سادگی آن به عنوان بهترین روش MPPT برای سیستم‌های انرژی بادی انتخاب شده است. از سوی دیگر، روش اغتشاش و مشاهده (P&O) انعطاف‌پذیر بوده و پیاده‌سازی آن ساده است، اما راندمان پایینی داشته و در تعیین اندازۀ بهینۀ گام دچار مشکل است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی

This paper reviews state of the art maximum power point tracking (MPPT) algorithms for wind energy systems. Due to the instantaneous changing nature of the wind, it is desirable to determine the one optimal generator speed that ensures maximum energy yield. Therefore, it is essential to include a controller that can track the maximum peak regardless of wind speed. The available MPPT algorithms can be classified as either with or without sensors, as well as according to the techniques used to locate the maximum peak. A comparison has been made between the performance of different MPPT algorithms on the basis of various speed responses and ability to achieve the maximum energy yield. Based on simulation results available in the literature, the optimal torque control (OTC) has been found to be the best MPPT method for wind energy systems due to its simplicity. On the other hand, the perturbation and observation (P&O) method is flexible and simple in implementation, but is less efficient and has difficulties determining the optimum step-size.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 16, Issue 5, June 2012, Pages 3220–3227
نویسندگان
, , , ,