بررسی و بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر تولید توان ماکزیمم از مزارع بادی در زمین هموار

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد برق قدرت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرعباس *(مسوول مکاتبات)

2 استادیار گروه برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

3 استادیار گروه برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب

doi
10.22034/jest.2018.12470
چکیده

زمینه و هدف: باد منبعی از انرژی پاک، فراوان و به طور کامل تجدید‌پذیر می باشد. مزارع بادی بزرگ در حال احداث در سراسر جهان به‌عنوان یک راه پاک برای تولید برق می باشد، اما اپراتورها هنوز به دنبال موثرترین آرایش توربین های بادی در مزرعه بادی برای به حداکثر رساندن جذب انرژی باد هستند. بهینه‌سازی جانمایی مزارع بادی یکی از راه‌های افزایش توان خروجی مزرعه بادی می‌باشد. روش بررسی: در این مقاله از الگوریتم ژنتیک برای به حداکثر رساندن انرژی خروجی مورد انتظار، استفاده شده است. هدف الگوریتم‌ژنتیک، بهینه‌سازی آرایش مزرعه بادی از نظر مکان، ارتفاع مبتنی بر هاب و قطر روتور توربین‍ها، برای جذب حداکثر انرژی باد و کاهش اثر سایه می باشد. مدل پیشنهادی با دو سناریو از سرعت باد و جهت توزیع آن از سایت بادی در زمین صاف نشان داده شده است. یافته‌ها: نتایج مطالعه حاضر با نتایج مطالعات پیشین مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با بهینه‌سازی آرایش مزرعه بادی از نظر مکان، ارتفاع مبتنی بر هاب و قطر روتور توربین‍ها به طور هم‌زمان، اجرای بهتری - بر حسب حداکثر مقادیر انرژی خروجی مورد انتظار و کاهش اثر سایه - از استراتژی های موجود که فقط به بهینه‌سازی یک یا دو مورد از پارامترها بطور هم‌زمان می‌پرداختند، را در بر دارد. نتیجه‌گیری: استفاده از توربین‌های بادی با ارتفاع هاب و قطر روتور متفاوت در یک مزرعه بادی در واقع مزایای کاهش اثر سایه و جذب حداکثر انرژی باد را دارد.