ارائه روشی نوین برای افزایش توان توربینهای بادی و کاهش تنش سازهای
گروهی از پژوهشگران شامل علی روغنی عراقی از دانشگاه تهران و دانشاولا کارلسون و هاکان یوهانسون از دانشگاه چالمرز سوئد، موفق به انتشار مقالهای علمی در ژورنال معتبر Wind Engineering شدهاند. این مقاله که با عنوان «Optimized economic nonlinear model predictive control for wind turbine: A superior approach for enhanced power and structural load reduction» به چاپ رسیده است رویکردی نوین و بهینه را برای کنترل توربینهای بادی ارائه میدهد که نویدبخش افزایش چشمگیر تولید توان الکتریکی و کاهش قابل توجه بارهای مخرب بر سازه توربین است.
به گزارش دانشگاه تهران، این پژوهش که توسط انتشارات SAGE Publications منتشر شده گامی مهم در جهت ارتقای بهرهوری و قابلیت اطمینان سامانههای انرژی بادی محسوب میشود. هدف اصلی این مطالعه یافتن راهکارهایی برای غلبه بر چالشهای کلیدی در بهرهبرداری از انرژی باد از جمله افزایش توان خروجی در کنار کاهش بارهای استهلاکی سازهای توربینها بوده است.
محققان در این تحقیق با تمرکز بر بهبود عملکرد سیستمهای کنترلی، روش کنترل پیشبین غیرخطی اقتصادی (ENMPC) را مورد بررسی دقیق قرار دادهاند. آنها با بهینهسازی ضرایب وزندهی در این روش کنترلی عملکرد آن را با روش کنترل مرسوم تناسبی–انتگرالی (PID) مقایسه کرده و کارایی ENMPC را در شرایط شبیهسازی شده تندباد شدید مطابق با استانداردهای صنعتی رایج، ارزیابی نمودهاند.
نتایج حاصل از این مطالعه حاکی از برتری قابل توجه روش پیشنهادی است. این روش نه تنها منجر به افزایش تولید توان الکتریکی توربین میشود بلکه به طور همزمان، بارهای خستگی و تنشهای سازهای در اجزای حساس توربین را نیز کاهش میدهد. این بهبود عملکرد هم در شرایط عادی عملیاتی و هم در مواجهه با تندبادهای شدید نسبت به روشهای کنترلی متداول به اثبات رسیده است.
این پژوهش با ارائه رویکرد بهینهسازی ضرایب در کنترل پیشبین اقتصادی نشان میدهد که دستیابی همزمان به بهرهوری بالاتر در تولید انرژی و افزایش دوام سازهای توربینها امری امکانپذیر است. این دستاورد میتواند منجر به ارتقای چشمگیر عملکرد سیستمهای توربین بادی در گستره وسیعی از شرایط عملیاتی شود.
بر اساس یافتههای این تحقیق استفاده از کنترل پیشبین غیرخطی اقتصادی بهینهشده به عنوان یک راهکار موثر و کارآمد میتواند نقش بسزایی در افزایش بهرهوری کلی، کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات، و ارتقای سطح قابلیت اطمینان توربینهای بادی ایفا کند. این امر در نهایت به توسعه پایدارتر و گستردهتر فناوریهای انرژی تجدیدپذیر کمک شایانی خواهد کرد.
انتهای پیام/
