دانلود ترجمه مقاله بررسی الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان برای سیستم های انرژی باد – الزویر ۲۰۱۲

بررسی الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان برای سیستم های انرژی باد

A review of maximum power point tracking algorithms for wind energy systems

چکیده

۱- مقدمه

۲- مرور بر سیستم

۳- تکنیک های MPPT

۳-۱ کنترل نسبت سرعت نوک (TSR)

۳-۲ کنترل گشتاور بهینه ( OT)

۳-۳ کنترل فیدبک سیگنال توان (PSF)

۳-۴ روش کنترل آشفتگی و مشاهده (P&O)

۳-۵ دیگر روش ها

۴- مرور نتایج و مباحث

۵- جمع بندی

چکیده

این مقاله، جدیدترین الگورتیم های ردیابی بیشترین نقطه توان (MPPT) را برای سیستم های انرژی بادی، بررسی می کند. به دلیل ماهیت متغیر لحظه ای باد، ما باید یک سرعت ژنراتور بهینه را مشخص کنیم که تضمین کند بیشترین بازدهی انرژی را برای ما ایجاد می کند. ازین رو، ما باید یک کنترل کننده را در نظر بگیریم که بیشترین مقدار توان را فارغ از سرعت باد، ردیابی کند. الگوریتم های MPPT موجود را می توان یا همراه با سنسور یا بدون سنسور طبقه بندی کرد، همچنین می توان آن ها را بر اساس تکنیک های مورد استفاده برای مکان یابی بیشترین مقدار توان هم طبقه بندی کرد. در این مطالعه، ما بین عملکرد الگوریتم های مختلف MPPT بر مبنای پاسخ های مختلف سرعت و توانایی به دست آوردن بیشترین بازدهی انرژی، مقایسه ای انجام دادیم. بر اساس نتایج شبیه سازی های موجود در مقالات، کنترل گشتاور بهینه (OTC) بهترین روش MPPT برای سیستم های انرژی بادی است زیرا این الگوریتم بسیار ساده اجرا می شود. در طرف دیگر، روش های آشفتگی و نظارت (P&O) هم منعطف و ساده هستند، اما کارایی خوبی نداشته و نمی توانند به بهترین حالت، سایز گام را مشخص کنند.

۵- جمع بندی
این مقاله الگوریتم های MPPT موجود برای سیستم های توان بادی، مرور و بررسی کرده است. به علاوه، نویسنده ها شبیه سازی ها و مقایسه ی سه روش کنترل از نظر کارایی و سرعت پاسخ را بررسی کرده اند. نتایج شبیه سازی ها نشان دهنده ی برتری روش OTC از نظر سادگی و صحت می باشد. این روش مقدار میانگین ماکسیموم Cp را به دست آورد و حتی در شرایط تغییر در سرعت باد نیز این مقدار را حفظ کرد. در هر صورت، وابستگی این روش به مشخصه ی توربین بادی باعث می شود که این روش خیلی منعطف نباشد. در طرف دیگر، روش P&O از نظر اجرا منعطف و ساده می باشد اما کارایی آن پایین بوده و می تواند برای تعیین سایز گام بهینه، با مشکل رو به رو شود. در مقایسه با آشفتگی در چرخه ی وظیفه، آشفتگی در ولتاژ ورودی از نظر صحت و زمان پاسخ بهتر می باشد. تعیین الگوریتم های تطبیقی سایز گام و ترکیب دو یا چندین روش موجود منجر به بهبود و رفع بعضی از مشکلات در روش های فعلی می شود.

Abstract

This paper reviews state of the art maximum power point tracking (MPPT) algorithms for wind energy systems. Due to the instantaneous changing nature of the wind, it is desirable to determine the one optimal generator speed that ensures maximum energy yield. Therefore, it is essential to include a controller that can track the maximum peak regardless of wind speed. The available MPPT algorithms can be classified as either with or without sensors, as well as according to the techniques used to locate the maximum peak. A comparison has been made between the performance of different MPPT algorithms on the basis of various speed responses and ability to achieve the maximum energy yield. Based on simulation results available in the literature, the optimal torque control (OTC) has been found to be the best MPPT method for wind energy systems due to its simplicity. On the other hand, the perturbation and observation (P&O) method is flexible and simple in implementation, but is less efficient and has difficulties determining the optimum step-size.

۵- Conclusion

This paper reviewed and discussed the available MPPT algorithms for wind energy systems. In addition, the authors analyzed a simulation and comparison of three selected control methods in terms of efficiency and speed of response. Simulation results demonstrated the superiority of the OTC method in terms of simplicity and accuracy. This method obtained the maximum average value of Cp and maintained it at its maximum even with changes in wind speed. Nevertheless, its dependency on wind turbine characteristics made it inflexible. On the other hand, the P&O method is flexible and simple in implementation, but is less efficient and can be problematic in determining the optimum step-size. Compared to perturbation of the duty cycle, perturbation of the input voltage was found to be better in terms of accuracy and response time. Determining the adaptive step-size algorithms and combining two or more of the available methods will improve the performance and overcome some of the obstacles found in the current methods.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان برای سیستم های انرژی باد

A review of maximum power point tracking algorithms for wind energy systems