Rüzgar türbinleri kanat açısının yapay sinir ağları ile kontrolü

Abstract

Rüzgâr enerjisini kullanarak elektriğe dönüştüren sistemlerin optimal güç çıkışı vermesi için elektriksel yollarla kontrol edilmesi gerekir. Çeşitli kontrol yöntemleri olmakla beraber buna genel olarak kanat açısı kontrolü denilmektedir. Kanat açısı kontrolü ile değişken hızlı bir rüzgâr türbinin çalışması değişken rüzgâr hızlarında kontrol edilebilir. Kanat açısı kontrolü çeşitli kontrol yöntemleri kullanılarak elde edilebilir. Bu çalışmada geleneksel PID, yapay sinir ağları (YSA) ve Uyarlamalı ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) kullanılarak kanat açısı kontrolü sağlanmıştır. Yapay sinir ağı yöntemi olarak geri beslemeli ağ kullanılmıştır. Yapılan çalışmada kanat açısı DC servo motor aracılığıyla kontrol edilmiştir. DC servo motor çıkışı kanat açısını vermektedir ve rüzgâr türbini güç katsayısını ayarlamaktadır. Sonuçta ANFIS kontrolör, YSA ile tasarlanan sistemin sonuçlarına yakın olsa da daha iyi sonuçlar vermiştir.Systems that convert wind energy into electricity must be electrically controlled to give optimal power output. Although there are various control methods, this is generally called wing angle control. With pitch angle control, the operation of a variable speed wind turbine can be controlled at variable wind speeds. Pitch angle control can be achieved using a variety of control methods. In this study, pitch angle control was achieved by using traditional PID, artificial neural networks (ANN) and Adaptive network-based fuzzy inference system (ANFIS). Feedback network was used as the artificial neural network method. In the study, the pitch angle was controlled by a DC servo motor. DC servo motor output gives the pitch angle and adjusts the wind turbine power coefficient. As a result, although the ANFIS controller is close to the results of the system designed with ANN, it gave better results.