1404/02/01
عباس رمضانی

عباس رمضانی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی کنترل کننده و بهینه سازی چیدمان توربین ها در مزرعه بادی برای استخراج ماکزیمم توان
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
بهینه سازی چیدمان مزرعه بادی، الگوریتم ازدحام ذرات، الگوریتم ژنتیک، اثر ویک، مدل جنسن
سال 1397
پژوهشگران داود بالادستیان(دانشجو)، عباس رمضانی(استاد راهنما)، محمد امین قاسمی(استاد مشاور)

چکیده

بررسی های انجام شده نشان داده است که اثر ویک تأثیر قابل توجهی بر توان خروجی یک مزرعه بادی داشته و به همین دلیل، طراحی و بهینه سازی مکان و موقعیت توربین های یک مزرعه بادی، باید با در نظر گرفتن اثر ویک انجام شود. با توجه به پیچیدگی بالای این مسئله، به یک الگوریتم قدرتمند برای حل آن نیاز می باشد. یکی از الگوریتم های شناخته شده در این زمینه، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) می باشد. این الگوریتم فرآیند پیاده سازی ساده ای داشته و در عین حال از سرعت همگرایی بسیار بالایی برخوردار است. با این وجود در مسائل پیچیده، دچار همگرایی زودرس شده و در بهینه محلی گیر می کند. در راستای رفع این مشکل، در این پژوهش یک الگوریتم ابتکاری با ترکیب الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) و الگوریتم ژنتیک (GA) پیشنهاد شده و برای حل مسئله بهینه سازی چیدمان مزارع بادی استفاده شده است. برای بهینه سازی چیدمان مزرعه بادی، یک تابع هدف مبتنی بر هزینه کابل کشی و مقدار انرژی تولیدی مزرعه بادی معرفی شده است که کمینه سازی آن موجب کاهش هزینه توان تولیدی مزرعه بادی می شود. علاوه بر این، در این کار برای اولین بار ساختار مزرعه بادی به صورت مثلثی در نظر گرفته شده است. برای مدلسازی اثر ویک چندگانه از مدل جنسن استفاده شده که ضمن داشتن ساختار ساده ، عملکرد بهتر آن در مقایسه با روش های دیگر اثبات گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی عملکرد بهتری در مقایسه PSO و GA ارائه داده و امکان بهینه سازی بهتر مسئله را فراهم می سازد. همچنین استفاده از چیدمان مثلثی از طریق کاهش مقدار کابل کشی، سبب کاهش هزینه کلی سیستم شده و در نهایت موجب کاهش هزینه انرژی تولیدی مزرعه بادی می شود.