يتزايد عالمياً استخدام العنفات الريحية لتوليد الطاقة الكهربائية، و تختلف من حيث طبيعتها عن المولدات التقليدية إِذ تُستخدم المولدات التحريضية في مثل هذه العنفات على نطاق واسع نظراً إلى بساطة تركيبها و موثوقية أدائها.
و مع ازدياد عدد العنفات في المزار
ع الريحية يتعرض النظام الكهربائي الذي تسود فيه المولدات التزامنية إلى تغيرات في السلوك الديناميكي و محددات التشغيل.
هدف البحث إلى تحليل أثر المولدات التحريضية للعنفات الريحية في الاستقرار العابر و استقرار الاهتزازات الصغيرة لنظم القدرة الكهربائية عن طريق الزيادة التدريجية للاستطاعة المولدة بواسطة العنفات الريحية و تغيير مواقع العنفات في النظام الكهربائي.
إن هدف التحكم بالعنفات هو الحصول على الحد الأعظمي من الطاقة المأخوذة من الرياح في الوقت الذي يتم فيه انقاص الأحمال الميكانيكية. إن تقنيات التحكم الحالية لا تأخذ بالحسبان الجانب الديناميكي للريح و للعنفة, و هذا يؤدي إلى خسائر مهمة في الطاقة, إضافة إلى
كونها ليست فعالة. لذلك و من أجل إدخال بعض التحسينات على تقييم الفعالية التطبيقية للمتحكمات اللاخطية، يمكن اشتقاق متحكمات التغذية العكسية للحالتين الستاتيكية و الديناميكية اللاخطيتين و ذلك بالنسبة لمُقِّيم سرعة الريح، ثم اختبار المتحكمات وفقاً لنموذج رياضي تم تطبيقه على محاكي عنفة ريحية بوجود اضطرابات و ضجيج قياسي. أظهرت النتائج فعلياً تحسناً مهماً بالمقارنة مع المتحكمات الخطية المستخدمة حالياً.
تناول هذا البحث دراسة تأثير طريقة الامتصاص كطريقة من طرق التحكم بالطبقة
الحدية من أجل تجنب أو على الأقل تأخير حدوث انفصام الطبقة الحدية و توضيح
فعالية هذه الطريقة في تحسين الأداء الأيروديناميكي للسطوح الانسايبية لريشة العنفة
الريحية المدروسة و بال
تالي إمكانية الحصول على خرج طاقوي كهربائي أفضل للعنفة
الريحية أي تحسّن الأداء الكامل للعنفات الريحية و الحصول على تصميم أفضل.
يقدم هذا المقال مساهمة جديدة في مجال التحكم بالسرعة بدون حساسات للمقادير الميكانيكية لمولد تحريضي مضاعف التغذية في تطبيقات العنفات الريحية. حيث يتم مراقبة السرعة و العزم الديناميكي من أجل استخدامها في التغذية العكسية في حلقات التحكم. إن الخوارزمية ال
مقترحة للتحكم بالسرعة بدون حساس لا تتأثر بتغيرات بارامترات الآلة حيث يتم مراقبة السرعة بشكل مستقل عنها. تتجنب الخوارزمية المستخدمة إجراء التفاضل و هذا يحسن بشكل كبير من عدم التأثر بإشارات الضجيج. اعتمدنا على نظرية التحكم الشعاعي بتوجيه الفيض المغناطيسي و ذلك للتحكم بسرعة الآلة التحريضية مضاعفة التغذية. المتحكمات المستخدمة في الحلقات المغلقة هي متحكمات تناسبية تكاملية تقليدية. تمت النمذجة بالاعتماد على معادلات بارك للآلة التحريضية و على نموذج مبسط لقالبة جهد ثلاثية الطور. تبين نتائج المحاكاة في برنامج MATLAB أداء جيد للتحكم المقترح بالسرعة من دون حساس.
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 ا
لسلبية , 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.
