جذب بيشينه توان باد با كنترل ولتاژ تحريك ژنراتور توربين بادي

اكثر توربين هاي بادي محور افقي روز دنيا از نوع دور متغير مي باشند. در اين توربين ها، يكي از سه نوع ژنراتور، سنكرون روتور سيم بندي شده، سنكرون مغناطيس دايم و آسنكرون تغذيه دوگانه مورد استفاده قرار مي گيرد. ژنراتور سنكرون روتور سيم بندي شده در توربين هاي دور پايين كه بدون گيربكس هستند، به طور گسترده به كار گرفته شده است. در اين نوع ژنراتورها، امكان كتنرل ولتاژ سيم پيچ تحريك و در نيتجه تغيير شدت ميدان الكترومغناطيسي وجود دارد. در نتيجه با تنظيم ولتاژ تحريك ژنراتور در سرعت هاي باد مختلف، بيشينه انرژي باد توسط توربين جذب مي گردد. در اين مقاله،‏ كنترلگر ولتاژ تحريك ژنراتور سنكرون با هدف جذب بيشينه انرژي باد طراحي شده است. همچنين كنترلگر زاويه گام براي تنظيم سرعت دوراني روتور در مقدار نامي در سرعت هاي باد بيشتر از نامي طراحي شده است. در ادامه، هر دو حلقه كنترلي ولتاژ تحريك ژنراتور و زاويه گام پره ها به طور همزمان در شبيه ساز توربين بادي پياده سازي شده اند. با انجام آزمايش-ها به صورت سخت افزار در حلقه در شرابط باد مغشوش، عملكرد حلقه هاي كنترلي مورد تحليل قرار گرفته است. در نهايت هر دو هدف اصلي در كنترل توربين بادي شامل توليد توان بيشينه در سرعت هاي باد كمتر از نامي و پايداري سرعت دوراني در سرعت هاي باد بيشتر از نامي به درستي محقق شده اند. ساختار توربين بادي مورد آزمايش داراي ژنراتور سنكرون با ولتاژ تحريك كنترل شونده كه از جديدترين انواع ژنراتور در اين كاربرد مي باشد، بوده است.