Using Fuzzy Logic Controller to control the Power of a wind turbine

تزايد االعتماد على مصادر الطاقات الجديدة والمتجددة من أجل الحصول على الطاقة الكهربائية بدون استخدام مصادر الوقود الأحفوري التقليدية وبالتالي حل مشاكل أزمة الطاقة العالمية وأيضا ً الحفاظ على بيئة نظيفة من خلال محاربة أخطار الاحتباس الحراري ونتائجه السلبية , وتعتبر طاقة الرياح إحدى أهم هذه الطاقات البديلة. وسوف نعمل في هذا البحث من أجل التحكم باستطاعة عنفة ريحية ذات سرعة متغيرة عن طريق التحكم بزاوية الميلان بهدف تنظيم الاستطاعة والتحكم بالسرعة الدورانية بهدف أمثلة الاستطاعة حيث سنقوم باستخدام متحكم ضبابي بزاوية الميلان عوضا عن المتحكمات التقليدية مما يتوقع منه تحسين استجابة النظام وتأمين سهولة في التطبيق والتعديل ووانخفاض في الكلفة. من خلال الدراسة المرجعية توصلنا إلى النتيجة التي بينت بأن أغلب الدراسات السابقة في نظم طاقة الرياح المتطورة تناولت التحكم باستطاعة عنفة ريحية باستخدام متحكمات تقليدية من نوع PI أو PID .تظهر لدينا المشكلة بالحاجة إلى معرفة النموذج الرياضي الدقيق للنظام, حيث تعتمد المتحكمات التقليدية بالعنفات الريحية التي تعمل على سرعة متغيرة على وجود نماذج رياضية قد تكون معقدة وغير خطية وتهمل في كثير من الأحيان الظواهر الفيزيائية كالاشباع المغناطيسي مثال مما يؤدي إلى تعقيد في الحساب وأداء غير متوقع للنظام المقاد. يهدف البحث المقترح إلى تقديم دراسة كاملة عن طريق النمذجة والمحاكاة باستخدام الـMatlab عن استخدام المتحكم الضبابي للتحكم باستطاعة عنفة ريحية حيث سيتم تصميم متحكمات تقليدية من نوع PI للتحكم بزاوية الميلان والتحكم بالسرعة الدورانية ومتحكمات ضبابية تقليدية للتحكم بزاوية الميلان وسيتم الحصول على النتائج ومقارنتها ثم مناقشتها واستخالص النتائج منها. بينت نتائج البحث أ التحكم الضبابي يحسن في سلوك الحالة العابرة إلا أن سلوك الحالة المستقرة سيكون أفضل في حال استخدام نظام تقليدي وعليه لا يمكن للتحكم الضبابي ان يحل فعليا مكان المتحكم التقليدي استنادا إلى ما توصلناه من نتائج.

reliance on new and renewable sources of energy has grown in order to obtain electric power without the use of traditional fossil fuel sources. And thus solve the problems of the global energy crisis and also maintain a clean environment, through the fight against the dangers of global warming and its negative results Wind power is considered as one of the most important of these alternative energies. We will work in this research in order to be able to control wind turbine with variable speed through pitch angle control in order to organize power and control the rotational speed in order to make the power ideal. Where we will be using a fuzzy controller to control pitch angle instead of the traditional controllers, which is expected to improve system response and provide ease in the application and modification and reduction in the cost. By reference study we came to the result showing that most previous studies in advanced wind energy systems have addressed to control wind turbine using conventional controllers from PI or PID type. Show we have the problem of the need to know the exact mathematical model of the system. Where traditional controllers of wind turbines that operate at variable speed are based on mathematical models which may be complex and non-linear and neglect often physical phenomena, for example, magnetic saturation which leads to complexity in the calculation and unexpected performance of the driven system. The proposed research aims to provide a complete study through modeling and simulation using the Matlab about the use of fuzzy controller to control the wind turbine where traditional controllers of type PI will be designed to control the pitch angle and to control the rotational speed and fuzzy PI controllers to control the pitch angle. Results will be get and discussed and conclusion will be extracted from them. Research Results showed that the fuzzy control improves transient state behavior, but the steady-state behavior is better controlled when we use PI controller. So and based on the result we got, the PI controller can't be replaced actually with the fuzzy controller.