Βελτιστοποίηση παραμέτρων ελέγχου ανεμογεννητριών με χρήση υποκατάστατων μοντέλων

Ντούκας, Μιχαήλ; Ntoukas, Michail

dc.contributor.author	Ντούκας, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Ntoukas, Michail	en
dc.date.accessioned	2019-12-23T08:41:02Z
dc.date.available	2019-12-23T08:41:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49626
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17324
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείρηση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Αιολική ενέργεια	el
dc.subject	Υποκατάστατα μοντέλα	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Μηχανολόγοι μηχανικοί	el
dc.subject	Wind energy	en
dc.subject	Surrogate models	en
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	Mechanical engineering	en
dc.title	Βελτιστοποίηση παραμέτρων ελέγχου ανεμογεννητριών με χρήση υποκατάστατων μοντέλων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ανεμογεννήτριες	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-11
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη του ελέγχου της γωνίας βήματος πτερυγίων μιας ανεμογεννήτριας σε διαφορετικές τιμές κερδών, προκειμένου να κατασκευαστεί μια νέα τεχνική προσαρμοστικού ελέγχου που θα στοχεύει στην ταχύτερη απόκριση και την αύξηση της ευστάθειας του συστήματος. Ο έλεγχος αυτός πραγματοποιείται τόσο με τον κλασικό τρόπο της ιδίας γωνίας βήματος σε όλα τα πτερύγια, όσο και με τη χρήση της τεχνικής του ανεξάρτητου ελέγχου πτερυγίων που στοχεύει στην μείωση των φορτίων. Συνεπώς υπάρχει εξάρτηση από πολλές μεταβλητές, οι οποίες αλληλοεπιδρούν μεταξύ τους και επηρεάζουν το σύστημα με τρόπους πολλές φορές απρόβλεπτους. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση αναλυτικών σχέσεων για την περιγραφή του συστήματος είναι ανακριβής, λόγω των μη γραμμικών παραγόντων που οδηγούν σε απρόοπτες συμπεριφορές. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιείται η μέθοδος των υποκατάστατων μοντέλων, η οποία πραγματοποιεί προσέγγιση του συστήματος μέσω δειγματοληψίας. Με τη χρήση της τεχνικής RSM, γίνεται η μελέτη του υποκατάστατου μοντέλου και καταλήγουμε στην τελική εξαγωγή του βέλτιστου, μέσω προσέγγισης με δευτεροβάθμιες συναρτήσεις πολλών μεταβλητών. Η βελτιστοποίηση για διάφορες τιμές ταχυτήτων ανέμου οδηγεί στην κατασκευή της τελικής μεθόδου ελέγχου, η οποία ορίζει τις βέλτιστες τιμές κερδών συναρτήσει της ταχύτητας του ανέμου. Τέλος, επιβεβαιώνεται η ορθότητα της νέας μεθόδου μέσω προσομοιώσεων και σύγκρισης των αποτελεσμάτων με άλλες τεχνικές προσαρμοστικού ελέγχου, αποδεικνύοντας ότι έχει πράγματι επιτευχθεί βελτίωση της συμπεριφοράς έναντι των άλλων μεθόδων, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι η νέα τεχνική ελέγχου επιτυγχάνει τους στόχους της.	el
heal.abstract	The purpose of the present thesis is to study the pitch control of a wind turbine at different gains, in order to construct a new adaptive control technique that aims to improve the response speed and increase the stability of the system. The control scheme utilizes both the typical technique of collective pitch control and the technique of independent pitch control, which aims at reducing the loads of the blades. Therefore, the response depends on many variables that interact with each other and affect the system in ways often unpredictable. This means that the use of analytical expressions to describe the system can be inaccurate, due to non-linear factors that lead to unexpected behaviors. Therefore, we use a surrogate model, which approximates the system via a sampling technique. By using the response surface methodology (RSM), the surrogate model is studied and by using second-degree multivariable functions, the optimal points are approximated. Optimization for different sets of wind speed leads us to the construction of the final control scheme, which defines the optimal gain values as a function of wind speed. Finally, simulations and comparisons of the results with other adaptive control techniques, deem the new method successful, demonstrating that the behavior of the system has improved compared to the other schemes, which also confirms that the new control technique achieves its objectives.	en
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλης	el
heal.committeeMemberName	Μπούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Αρετάκης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	62 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true