مطالعه اثرات افزودن ذخیره کننده زمان کوتاه بر عملکرد حلقه بسته توربین باد هیدرواستاتیک در حضور جریان باد آشفته

توربین های باد با سیستم انتقال قدرت هیدرواستاتیک علاوه بر مزایای عمده خود از قبیل افزایش قابلیت اعتماد و امکان بکارگیری ژنراتورهای سنکرون، این امکان را می دهد تا با نصب ذخیره کننده زمان کوتاه، کیفیت و کمیت توان خروجی از توربین باد را افزایش دهد. ذخیره سازی انرژی از این لحاظ دارای اهمیت می باشد که مقدار قابل توجهی از توان موجود در پروفایل باد، نهفته در اغتشاشات است که با بکارگیری ذخیره کننده مناسب می توان این مقدار توان نهفته را بهره برداری نمود. در این مقاله به بررسی و مطالعه آثار بکارگیری ذخیره کننده در توربین باد و تاثیر سایز آن در سیستم انتقال قدرت هیدرواستاتیک پرداخته شده است. ابتدا مدل دینامیکی غیرخطی توسط روابط آیرودینامیکی و سیالاتی توربین باد بدست می آید. سپس معادلات حاکم، حول نقاط عملکردی از قبل بدست آمده، خطی سازی می شوند. با استفاده از معادلات بدست آمده، سیستم کنترلی بر مبنای کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی و با قابلیت سوییچینگ بمنظور کنترل در تمامی نواحی عملکردی توربین باد طراحی و سپس بر روی سیستم اعمال می شود. طی سناریوهای مختلف شبیه سازی در حالت بدون ذخیره کننده و همچنین با ابعاد مختلف آن، تاثیر افزودن ذخیره کننده بر بهبود کیفیت و کمیت توان خروجی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با انتخاب مناسب سایز ذخیره کننده، توان خروجی افزایش چشمگیری می یابد و همچنین منجر به کاهش نوسانات و بهبود کیفیت توان خروجی خواهد شد.