PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü

Murat Lüy; Nuri Alper Metin; Zafer Civelek

doi:10.29137/umagd.1196912

EN TR

PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü

Abstract

Değişken hızlı rüzgar türbini jeneratörleri, sabit hızlı rüzgar türbinlerine göre daha güçlüdür. Ancak kararsız rüzgar hızı, değişken hızlı makinenin gerilim ve frekansında değişmlere neden olmaktadır. Uygun bir kontrol tekniği ile gücün kalitesi iyileştirilir.Sistemde kullanıldığında, dalgalanan rüzgar jeneratörü çıkışının kontrol edilmesi gerekir, bu nedenle kombine rüzgar jeneratörü sisteminin dinamik özelliklerinin incelenmesi gerekir. Daha dinamik performans için daha iyi denetleyici tasarlanabilir. Bu çalışmada, MATLAB/Simulink ortamında rüzgar türbini tasarlanmış ve hatve açısı denetim işlemi gerçekleştirilmiştir. Hatve açısı denetimi için PID ve Bulanık Mantık Denetleyici (BMD) kullanılmıştır. Bu denetim algoritmaları referans güç değerinde salınım miktarı, referans değere ulaşım süreleri ve kanat hatve açısındaki değişimler benzetim çalışmasında incelenmiştir.

Keywords

Kanat Hatve Açısı Denetimi, PID Denetleyici, Bulanık Mantık Denetleyici (BMD), Rüzgâr Türbini

References

Ahmed, R. T. (2009). “Design a position control of the blade pitch angle for variable speed wind turbine generators. Engineering and Technology Journal”, 27(1681-6900).
Bakdi, A., Kouadri, A., & Mekhilef, S. (2019). A data-driven algorithm for online detection of component and system faults in modern wind turbines at different operating zones. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 103, 546-555, 10.1016/j.rser.2019.01.013.
BTM Consult, (2001) “International Wind Energy Development; World Market Update 2000,”. C. -K. Chang and S. -G. Zheng, (2021) “Combined Predictive Feedforward and Feedback Control for Blade Pitch of Wind Turbine,” International Automatic Control Conference (CACS), 2021, pp. 1-6, 10.1109/CACS52606.2021.9639044.
Civelek Z., Lüy M., Çam E., Barışçı N. (2014) “PI Kontrolör ile Rüzgâr Türbininin Hatve Açısının Kontrolü” ISEM2014, , Akademik Platform.
Civelek, Z. (2020). “Optimization of fuzzy logic (Takagi-Sugeno) blade pitch angle controller in wind turbines by genetic algorithm. Engineering Science and Technology, an International Journal”, 23(1), 1-9, 201904010.
Elfergani, A., Elsharif, M. A., Hamd, R. H., Saad, S. M., El Naily, N., & Mohamed, F. A. (2018). Advanced self-tuned pitch angle control based on fuzzy logic for grid connected variable-speed wind turbine system. In 2018 9th International Renewable Energy Congress (IREC) (pp. 1-6). IEEE.
EWE, (1999) “Wind energy - The Facts. “European Wind Energy Association, Brussels, Belgium”.
Jiang, S. J., Chu, S. C., Zou, F. M., Shan, J., Zheng, S. G., & Pan, J. S. (2023). A parallel Archimedes optimization algorithm based on Taguchi method for application in the control of variable pitch wind turbine. Mathematics and Computers in Simulation, 203, 306-327.
Kharchouf, I., Essadki, A., Fdaili, M., & Nasser, T. (2018). Comparative study of MPPT and pitch angle using PI and fuzzy logic controllers. In 2018 6th International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC) (pp. 1-6). IEEE.
Lüy, M. & Metin, N. A. (2022). PID Control Medium Size Wind Turbine Control with Integrated Blade Pitch Angle . International Scientific and Vocational Studies Journal , 6 (1) , 22-31, 10.47897/bilmes.1091968.

M. Elsisi, M.-Q. Tran, K. Mahmoud, M. Lehtonen and M. M. F. Darwish, (2021) “Robust Design of ANFIS-Based Blade Pitch Controller for Wind Energy Conversion Systems Against Wind Speed Fluctuations,” in IEEE Access, vol. 9, pp. 37894-37904, 10.1109/ACCESS.2021.3063053.
Mastacan, L., & Dosoftei, C. C. (2018). Temperature fuzzy control system with Mamdani controller. In 2018 International Conference and Exposition on Electrical And Power Engineering (EPE) (pp. 0352-0356). IEEE, ICEPE.2018.8559861.
Nejad, A. R., Keller, J., Guo, Y., Sheng, S., Polinder, H., Watson, S., ... & Helsen, J. (2022). “Wind turbine drivetrains: state-of-the-art technologies and future development trends”. Wind Energy Science, 7(1), 387-411.
Pahasa, J., & Ngamroo, I. (2016). Coordinated control of wind turbine blade pitch angle and PHEVs using MPCs for load frequency control of microgrid. IEEE Systems Journal, 10(1), 97-105, 10.1109/JSYST.2014.2313810.
Poureh, A., Chamani, M., & Bahri, A. (2023). “Nonlinear analysis of gain scheduled controllers for the NREL 5-MW turbine blade pitch control system.” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 145, 108578.
Saihi, L., Bakou, Y., Ferroudji, F., Berbaoui, B., & Djilali, L. (2019). MPPTF & pitch fuzzy controller of a wind turbine system using DFIG. In 2019 1st International Conference on Sustainable Renewable Energy Systems and Applications (ICSRESA) (pp. 1-6). IEEE.
Shen, H., Ruiz, A., & Li, N. (2023). Fast online reinforcement learning control of small lift-driven vertical axis wind turbines with an active programmable four bar linkage mechanism. Energy, 262, 125350.
Yuan, Y., Chen, X., & Tang, J. (2020). Multivariable robust blade pitch control design to reject periodic loads on wind turbines. Renewable Energy, 146, 329-341.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Electrical Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Murat Lüy
0000-0002-2378-0009
Türkiye

Nuri Alper Metin ^*
0000-0002-9962-917X
Türkiye

Zafer Civelek
0000-0001-6838-3149
Türkiye

Publication Date

December 31, 2022

Submission Date

November 8, 2022

Acceptance Date

December 31, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 14 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.29137/umagd.1196912

IZ

https://izlik.org/JA98PW98DZ

APA

Lüy, M., Metin, N. A., & Civelek, Z. (2022). PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü. International Journal of Engineering Research and Development, 14(3), 321-332. https://doi.org/10.29137/umagd.1196912

AMA

1.Lüy M, Metin NA, Civelek Z. PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü. IJERAD. 2022;14(3):321-332. doi:10.29137/umagd.1196912

Chicago

Lüy, Murat, Nuri Alper Metin, and Zafer Civelek. 2022. “PID Ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü”. International Journal of Engineering Research and Development 14 (3): 321-32. https://doi.org/10.29137/umagd.1196912.

EndNote

Lüy M, Metin NA, Civelek Z (December 1, 2022) PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü. International Journal of Engineering Research and Development 14 3 321–332.

IEEE

[1]M. Lüy, N. A. Metin, and Z. Civelek, “PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü”, IJERAD, vol. 14, no. 3, pp. 321–332, Dec. 2022, doi: 10.29137/umagd.1196912.

ISNAD

Lüy, Murat - Metin, Nuri Alper - Civelek, Zafer. “PID Ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü”. International Journal of Engineering Research and Development 14/3 (December 1, 2022): 321-332. https://doi.org/10.29137/umagd.1196912.

JAMA

1.Lüy M, Metin NA, Civelek Z. PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü. IJERAD. 2022;14:321–332.

MLA

Lüy, Murat, et al. “PID Ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü”. International Journal of Engineering Research and Development, vol. 14, no. 3, Dec. 2022, pp. 321-32, doi:10.29137/umagd.1196912.

Vancouver

1.Murat Lüy, Nuri Alper Metin, Zafer Civelek. PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü. IJERAD. 2022 Dec. 1;14(3):321-32. doi:10.29137/umagd.1196912

Cited By

Comparative Analysis of GA and PSO for PID Tuning in Wind Energy Systems

Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi

https://doi.org/10.46387/bjesr.1865025

Kırıkkale University, Faculty of Engineering and Natural Science, 71450 Yahşihan / Kırıkkale, Türkiye.

ijerad@kku.edu.tr

Collective Blade Pitch Angle Control with PID and Fuzzy Logic Controller

Abstract

Keywords

PID ve Bulanık Mantık Denetleyiciyle Kollektif Kanat Hatve Açısı Kontrolü

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite

Cited By

Comparative Analysis of GA and PSO for PID Tuning in Wind Energy Systems