Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimal Design of PI D A controller for wind turbine systems by Cuckoo Search

Cheunpirom Montree, Puangdownreong Deacha

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

110--115

EN

The fractional-order proportional-integral-derivative-accelerated (FOPIDA) controller (or PI D A ) is the generalization of the PID controller family. It consists of seven parameters, i.e. the proportional gain Kp, the integral gain Ki, the derivative gain Kd, the accelerated gain Ka, the integral order , the derivative order  and the accelerated order . All orders are real rather than an integer. These make the PI D A controller more flexible in design process for a wide range of dynamic systems. This paper presents the optimal design of the PI D A controller based on modern optimization approach for a drive train and a pitch control of the wind turbine systems by using the cuckoo search (CS), one of the most powerful metaheuristic optimization techniques. Results obtained by the PI D A controller will be compared with those obtained by the integer-order proportional-integral-derivative-accelerated (IOPIDA) controller. As results, it was found that the PI D A controller outperforms the IOPIDA in both input-tracking and load-regulating responses, significantly.

PL

Regulator FOPIDA (lub PI D A) jest uogólnieniem rodziny regulatorów PID. Składa się z siedmiu parametrów, tj. wzmocnienia proporcjonalnego Kp, wzmocnienia całkowania Ki, wzmocnienia różniczkowania Kd, wzmocnienia przyspieszonego Ka, rzędu całkowania , rzędu różniczkowania i rzędu przyspieszonego . Wszystkie zamówienia są rzeczywiste, a nie liczby całkowite. Dzięki temu regulator PI D A jest bardziej elastyczny w procesie projektowania dla szerokiej gamy systemów dynamicznych. W artykule przedstawiono optymalny projekt regulatora PI D A oparty na nowoczesnym podejściu do optymalizacji układu napędowego i sterowania nachyleniem systemów turbin wiatrowych z wykorzystaniem przeszukiwania kukułkowego (CS), jednej z najpotężniejszych metaheurystycznych technik optymalizacji. . Wyniki otrzymane przez regulator PI D A zostaną porównane z wynikami uzyskanymi przez regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący (IOPIDA). W rezultacie stwierdzono, że regulator PI D A znacznie przewyższa IOPIDA zarówno pod względem śledzenia wejścia, jak i odpowiedzi regulacji obciążenia.

2

Active fault tolerance control of a wind turbine system using an unknown input observer with an actuator fault

Li S., Wang H., Aitouche A., Tian Y., Christov N.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2018

|

Vol. 28, no. 1

69--81

EN

This paper proposes a fault tolerant control scheme based on an unknown input observer for a wind turbine system subject to an actuator fault and disturbance. Firstly, an unknown input observer for state estimation and fault detection using a linear parameter varying model is developed. By solving linear matrix inequalities (LMIs) and linear matrix equalities (LMEs), the gains of the unknown input observer are obtained. The convergence of the unknown input observer is also analysed with Lyapunov theory. Secondly, using fault estimation, an active fault tolerant controller is applied to a wind turbine system. Finally, a simulation of a wind turbine benchmark with an actuator fault is tested for the proposed method. The simulation results indicate that the proposed FTC scheme is efficient.

3

Performance optimization of model-free fault diagnosis schemes

Kalisch M., Przystałka P., Katunin A., Timofiejczuk A.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 1

51--58

EN

This paper describes the method of model-free fault detection and isolation. The main purpose of the research is to present one possibility of the development of diagnostic schemes for which the component structure and behavioural parameters are tuned automatically in order to obtain the maximal efficiency of the fault detection and isolation system. The proposed approach can be viewed as the intersection of elementary methods (classic and soft computing) such as discrete wavelet analysis, machine learning (using decision trees or artificial neural networks), and evolutionary algorithms. The fundamental verification of the method was conducted for data made available within the benchmark problem involving a wind turbine. The achieved results confirm the effectiveness of the proposed approach while also showing its limitations.

PL

Artykuł opisuje metodę detekcji i izolacji uszkodzeń bez użycia modelu. Głównym celem badań jest pokazanie możliwości opracowania schematów diagnostycznych, których struktura oraz parametry są dostrajane automatycznie w celu osiągnięcia najwyższej możliwej sprawności detekcji i izolacji uszkodzeń. Zaproponowane podejście może być postrzegane jako połączenie elementarnych metod (klasyczne metody oraz obliczenia miękkie) jak np. analiza falkowa, metody uczenia maszynowego (drzewa decyzyjne i sztuczne sieci neuronowe) oraz algorytmy ewolucyjne. Weryfikacja metody została przeprowadzona na danych symulacyjnych wygenerowanych za pomocą modelu turbiny wiatrowej. Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką skuteczność metody oraz pokazały jej ograniczenia.

4

Współpraca elektrowni wiatrowych z siecią elektroenergetyczną

Latko A., Rodacki T.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 187

79-86

PL

W artykule opisano konstrukcje elektrowni wiatrowych i sposoby współpracy z siecią elektroenergetyczną. Specyfika źródła energii, jakim jest wiatr, powoduje niestacjonarną pracę elektrowni. W celu uwidocznienia wagi pewnych problemów przedstawiono rozkład prędkości wiatru bazujący na rozkładzie Rayleigha, który jest reprezentatywny dla naszego kraju. Przedstawiono pomiary prądu w czasie załączania generatora do sieci i podczas pracy. Pomiary były wykonywane w elektrowni stałoobrotowej, pracującej bezpośrednio na sieć. Omówiono możliwości łagodzenia prezentowanych skutków występujących przy synchronizacji i normalnej pracy w zależności od układu współpracy z siecią.

EN

Modern wind turbine systems being connected to the grid are described in the paper. Wind character causes nonstationary work of wind turbine what has bad influence on the grid. Wind speed distribution based on Rayleigh's distribution, representative for our region, is used in order to show importance of specific problems. Current waveforms during synchronisation process and normal work, taken from constant speed wind turbine directly connecting to the grid, are presented. Ways of reducing undesirable effects during synchronisation process and normal work in different wind turbine system configuration are shown.