Skip to main content
SUPERVISOR
جواد عسگری مارنانی (استاد راهنما) احمدرضا تابش (استاد مشاور) افیف فکه (استاد مشاور)
 
STUDENT
Gholamreza Noshirvani Baboli
غلامرضا نوشیروانی بابلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390
Prompt detection and isolation of faults is crucial in improving the reliability and safety of wind turbines and extending their lifespan. This thesis proposes a model?based fault detection and isolation scheme for the blade pitch positions of a wind turbine. An Unscented Kalman Filter (UKF), with a newly proposed de?correlation approach for process and measurement noises, is developed to simultaneously estimate the states and parameters of the WT's pitch position. Also a Fault Tolerant Control (FTC) approach has been applied to maintain the generator at its rated speed in the event of occurrence of pitch system faults. The FTC approach is formulated using the Fractional Order Terminal Sliding Mode Control (FO-TSMC) and relies on virtual actuators to retain the nominal pitching performance under faulty conditions. The proposed scheme was implemented to a 2.5 MW wind turbine and evaluated in the presence of several pitch actuator faults. Its performance was further compared to a PID controller and an Integer Order TSMC (IO_TSMC) approach.
توربین های بادی از جمله پیچیده ترین سیستم های دینامیکی محسوب می شوند. این سیستم ها طی دو مرحله انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. وجود پیچیدگی زیاد توربین بادی را مستعد عیوب مختلفی می کند. از سوی دیگر، وقوع عیب در قسمتهای مختلف همچون حسگرها، عملگرها و زیر سیستم ها، امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. از طرف دیگر بیشتر توربین های بادی بر روی بستر دریا و یا در مناطق صعب العبور نصب می گردند. تعمیر و سرویسهای خارج از برنامه توربین، می تواند بسیار پرهزینه باشد. بنابراین یک کنترل کننده تحمل پذیر عیب که علاوه بر تضمین عملکرد نامی توربین، بتواند در حضور عیب، تولید توان در توربین را تا برنامه تعمیراتی بعدی (با بازده قابل قبول) ادامه دهد، بسیار سودمند خواهد بود. جهت رسیدن به این هدف ابتدا تشخیص و جداسازی عیوب حادث شده بر روی حسگرها و عملگرهای این سیستم لازم است. در این رساله روشی بر اساس مدل سیستم ارایه خواهد شد که در آن عیوب حسگرها و عملگرهای زاویه گام توربین بادی در نظر گرفته شود. همچنین به منظور تشکیل سیگنال مانده از فیلتر کالمن بی بو به عنوان تخمین زن همزمان حالت ها و پارامترهای سیستم استفاده می شود. با توجه به غیرخطی بودن دینامیک های توربین بادی، استفاده از تکنیک کنترل کننده مد لغزشی در هر دو حالت معیوب و سالم، عملکرد بهتری به همراه خواهد داشت. که در آن مشکل وجود پدیده چترینگ در سیگنال فرمان با استفاده از سطح لغزش مرتبه کسری جبران گردیده است. در این رساله کارایی و کیفیت عملکرد روش پیشنهادی بر روی یک توربین بادی 5/2 مگاوات بررسی شده و نتایج بدست آمده با روش های کنترلی مرسوم نظیر PID و کنترل کننده مد لغزشی کلاسیک مقایسه می گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی