Controlador óptimo de ángulo de inclinación para sistema de turbina eólica basado en DFIG utilizando técnicas de optimización computacional
Autores: Khurshid, Arsalan; Mughal, Muhammad Ali; Othman, Achraf; Al-Hadhrami, Tawfik; Kumar, Harish; Khurshid, Imtinan; Arshad, ; Ahmad, Jawad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Controlador óptimo de ángulo de inclinación para sistema de turbina eólica basado en DFIG utilizando técnicas de optimización computacional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Optimización computacional
Problemas de ingeniería
Controlador de ángulo de paso
Sistema de turbina eólica
Algoritmo genético
Optimización por enjambre de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Con la llegada de la computación de alta velocidad y paralela, la aplicabilidad de la optimización computacional en problemas de ingeniería ha aumentado, con una mayor validación que los métodos convencionales. El ángulo de paso es una variable efectiva en la extracción de la máxima potencia eólica en un sistema de turbina eólica (WTS). El controlador de ángulo de paso contribuye a mejorar la potencia de salida a diferentes velocidades del viento. En este artículo, se utiliza el controlador de ángulo de paso con controladores proporcional (P) y proporcional-integral (PI). Los parámetros de los controladores son ajustados por técnicas de optimización computacional para un generador de inducción de doble alimentación (DFIG) basado en un modelo de WTS. El estudio se realiza en un modelo de WTS basado en DFIG de 9 MW en MATLAB/SIMULINK. Se aplican dos técnicas de optimización computacional: la optimización por enjambre de partículas (PSO), un algoritmo de inteligencia de enjambre, y un algoritmo genético (GA), un algoritmo evolutivo. Se define una función de error multiobjetivo y multidimensional que se minimiza seleccionando un criterio de error apropiado para cada objetivo de la función que muestra la magnitud relativa de cada objetivo en la función de error. Se comparan los resultados del flujo de potencia de salida y la respuesta dinámica de los controladores P y PI optimizados con los controladores P y PI convencionales en tres casos diferentes. Se revela que los controladores basados en PSO tuvieron un mejor rendimiento en comparación con los controladores convencionales y los controladores basados en GA.
Descripción
Con la llegada de la computación de alta velocidad y paralela, la aplicabilidad de la optimización computacional en problemas de ingeniería ha aumentado, con una mayor validación que los métodos convencionales. El ángulo de paso es una variable efectiva en la extracción de la máxima potencia eólica en un sistema de turbina eólica (WTS). El controlador de ángulo de paso contribuye a mejorar la potencia de salida a diferentes velocidades del viento. En este artículo, se utiliza el controlador de ángulo de paso con controladores proporcional (P) y proporcional-integral (PI). Los parámetros de los controladores son ajustados por técnicas de optimización computacional para un generador de inducción de doble alimentación (DFIG) basado en un modelo de WTS. El estudio se realiza en un modelo de WTS basado en DFIG de 9 MW en MATLAB/SIMULINK. Se aplican dos técnicas de optimización computacional: la optimización por enjambre de partículas (PSO), un algoritmo de inteligencia de enjambre, y un algoritmo genético (GA), un algoritmo evolutivo. Se define una función de error multiobjetivo y multidimensional que se minimiza seleccionando un criterio de error apropiado para cada objetivo de la función que muestra la magnitud relativa de cada objetivo en la función de error. Se comparan los resultados del flujo de potencia de salida y la respuesta dinámica de los controladores P y PI optimizados con los controladores P y PI convencionales en tres casos diferentes. Se revela que los controladores basados en PSO tuvieron un mejor rendimiento en comparación con los controladores convencionales y los controladores basados en GA.