I bob. Quyosh/shamol energiya ta’minoti manbalarinining tahlili 8

Tekshirish va kuzatish yoki yuqori quvvatga chiqishda parametrlarni qidirish. Bu algoritmlar maksimal quvvat olishni interaktiv usuli hisoblanadi oldingi statik xususiyatlarga ega bo‘lmagan tebranish sharoitida doimiy quvvatning maksimal nuqtasini doimiy ravishda qidiradi. Ushbu usulda rotor tezligi kichik qadam bilan o‘zgartiriladi va mos keladigan quvvat chiqishi kuzatiladi. Rotor tezligining keyingi o‘zgarishi oldingi quvvat chiqishi o‘qilishiga bog‘liq. Agar rotor tezligini oshirish paytida chiqish quvvatining ko‘payishi kuzatilsa, perturatsiya signalining yo‘nalishi o‘zgartirilmaydi. Agar rotor tezligini oshirish paytida chiqish quvvatining pasayishi kuzatilsa, tekshirish signalining yo‘nalishi o‘zgartiriladi [22].
HCS (hill climb search) yoki T&K (Tekshirish va kuzatish) algoritmi haqida biron bir ma’lumot yoki qo‘shimcha sensordan foydalanishni talab qilmaydi, shuning uchun u eng oddiy maksimal quvvatni topsih algoritmidir. Turbina inertsiyasi juda kichik bo‘lganda HCS nazorati yaxshi ishlaydi, shunda turbina tezligi shamol tezligiga deyarli ta’sir qiladi. Katta inertsiya shamol turbinalari uchun tizimning chiqish kuchi turbinaning mexanik kuchi va mexanik saqlanadigan energiyaning o‘zgarishi tezligi bilan bog‘liq bo‘lib, HCS usulini tez-tez samarasiz qiladi. Bu usul shamol kabi tez o‘zgaruvchan tizimlarda yaxshi ishlamaydi. O‘zgarish bir necha soniyalarda kuzatiladi, ammo quyosh nurlari bir necha daqiqada o‘zgarib turadigan bo‘lsa bu usullardan foydalanish albatta samara beradi. Ushbu usul bilan bog‘liq yana bir katta muammo: tebranishning maqbul hajmini tanlash. Katta kuzatish bosqichining kattaligi yaqinlashishni oshiradi, ammo maksimal quvvat atrofida tebranish tufayli maksimal quvvat samaradorligini pasaytiradi. 2.12-rasmda ko‘rsatilgandek, kichikroq hajm maksimal quvvatni topish samaradorligini oshiradi. ammo sekin va tez o‘zgaruvchan sharoitlarda maksimal quvvatni kuzata olmaydi. HCS usuli shamol tezligi pasayganda uni kuzatish qobiliyatini yo‘qotadi va maksimal quvvat nuqtasini qidirish uchun pastga tushishga to‘g‘ri keladi.

2.9-rasm. Maksimal quvvatni topishda shamolning hajmi.
Shamol tomonidan ishlab chiqariladigan quvvat, asosan, uchish tezligi nisbati (TSR) bilan boshqariladi, shuning uchun ushbu usulda optimal TSR shamol tezligi va rotor tezligini o‘lchash yo‘li bilan aniqlanadi. Ushbu shamol turbinasi uchun tegmaslik TSR shamol tezligidan qat’iy nazar doimiydir, shuning uchun optimal TSRni saqlash turbinaning maksimal quvvat nuqtasida ishlashini ta’minlaydi. TSR turbin tezligi va shamol tezligini o‘lchash orqali hisoblanadi Shamol tezligini o‘lchash uchun anemometr kerak. Bu esa o‘z navbatida generatorning tezligini sozlaydi. Shamol tezligi doimiy ravishda anemometr bilan o‘lchanadi va bir zumda yangilanadi. shamol tezligining o‘zgarishiga zudlik bilan javob beradi. 2.13 da TSR nazoratining ish printsipi ko‘rsatilgan.

2.10-rasm. TSR nazorati uchun sxemasi
Qo‘shimcha narx bilan birga shamol tezligini o‘lchash ushbu boshqaruv tizimining eng muhim to‘sig‘i hisoblanadi. Individual turbina uchun maxsus moslashtirilgan nazorat zarur. Atmosfera holatiga qarab sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Muzlash, texnik buzilish va eskrishi kabi omillar TSR boshqaruv algoritmi bilan qoplanmaydigan turbin rotorining samaradorligini pasaytiradi.
Optimal TSR mavjud shamol energiyasidan maksimal darajada foydalanishni ta’minlaydigan TSRning maqbul boshqaruviga o‘xshab, bu usul maksimal quvvat momentini ma’lum shamol tezligida shamol turbinasining maksimal moslashuv momentiga nisbatan o‘rnatadi.
Formula (17) ni quyidagicha yozish mumkin
(2.39)
Formular (39)ni formula (16) tenglamadan foydalanish hosil beradi
(2.40)
Rotor λ_optda aylanganda, C_p = C_{p max}.
(2.41)
Quvvat belgilangan formular
P = ωT (2.42)
Qayta tartibga solish formala (43) dan
(2.43)
(41) va (43) tenglamadan foydalanib
(2.44)
Yuqoridagi tenglama bilan olingan analitik qiymat shamol turbinasiga yo‘naltirilgan moment sifatida taqdim etiladi. Ushbu usul sodda, tez va samarali, ammo samaradorlik TSR nazorati bilan solishtirganda ancha past, chunki u shamol tezligini to‘g‘ridan-to‘g‘ri o‘lchamaydi. Shunday qilib, shamol tezligining o‘zgarishi zudlik bilan mos yozuvlar signalida aks etmaydi.

2.11-rasm. Maksimal quvvatni boshqarish sxemasi