Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hệ thống điều khiển bền vững chống lỗi dựa trên bộ quan sát cho hệ thống năng lượng gió
Springer Science and Business Media LLC - Trang 1-8 - 2023
Tóm tắt
Năng lực năng lượng gió đang mở rộng toàn cầu. Hầu hết các tuabin gió hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, đòi hỏi các phương pháp điều khiển chống lỗi. Dự án này nhằm cung cấp một hệ thống điều khiển năng lượng gió bền vững, chống lỗi. Một biện pháp bền vững xác định độ ổn định của cảm biến và các khuyết điểm có thể bị tổn thương về hiệu suất theo những khả năng xảy ra lỗi. Phương pháp được đề xuất đảm bảo hiệu suất cao nhất có thể trong trường hợp cảm biến gặp sự cố và các điều kiện hoạt động không bình thường. Các cảm biến tốc độ máy phát điện bị lỗi làm giảm hiệu suất và độ an toàn của hệ thống điều khiển năng lượng gió, từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống. Bài báo này trình bày một hệ thống điều khiển cảm biến tốc độ máy phát điện chống lỗi dựa trên bộ quan sát. Đây là một hệ thống điều khiển chống lỗi thụ động mà không cần tái cấu hình bộ điều khiển. Thay vì nhận tín hiệu đầu ra từ cảm biến, bộ điều khiển nhận tốc độ máy phát điện dự đoán. Mô hình toán học được sử dụng để xây dựng một bộ quan sát chống lỗi tính toán các vấn đề về hộp số và ổ trục của tuabin gió. Kết quả mô phỏng chứng minh tính khả thi của phương pháp.
Từ khóa
#năng lượng gió #hệ thống điều khiển bền vững #cảm biến tốc độ máy phát điện #chống lỗi #mô hình toán họcTài liệu tham khảo
Abdelkrim N, Tellili A, Abdelkrim MN (2012) Additive fault tolerant control applied to delayed singularly perturbed system. J Softw Eng Appl 2012:217–224
Alwi H, Edwards C, Tan CP (2011) Fault detection and fault-tolerant control using sliding modes. Springer Science & Business Media, Berlin/Heidelberg, Germany
Basak D, Tiwari A, Das S (2016) Fault diagnosis and condition monitoring of electrical machines—a review. In: Proceedings of the 2006 IEEE international conference on industrial technology, Singapore, 16–18; pp 3061–3066
Bechkaoui A, Ameur A, Bouras S, Hadjadj A (2015) Open-circuit and inter-turn short-circuit detection in PMSG for wind turbine applications using fuzzy logic. Energy Procedia 2015(74):1323–1336
Chen W, Ding SX, Haghani A, Naik A, Khan AQ, Yin S (2011) Observer-based FDI schemes for wind turbine benchmark. IFAC Proc 44:7073–7078
Kamal E, Aitouche A, Ghorbani R, Bayart M (2012) Fault-tolerant control of wind energy system subject to actuator faults and time varying parameters. In: 20th Mediterranean conference on control & automation (MED) Barcelona, Spain, pp 3–6
Kavaz AG, Barutcu B (2018) Fault Detection of Wind Turbine Sensors Using Artificial Neural Networks. J Sens 2018:5628429. https://doi.org/10.1155/2018/5628429
Kharrat D, Gassara H, Chaabane M, El-Hajjaji A (2015) Fault tolerant control based on adaptive observer for Takagi-Sugeno fuzzy descriptor systems. In: Proceedings of the 16th International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), Monastir, Tunisia, pp 21–23
Kim D, Lee D (2019) Hierarchical fault-tolerant control using model predictive control for wind Turbine pitch actuator faults. Energies 12:3097
Li Y, Sun K, Tong S (2019) Observer-based adaptive fuzzy fault-tolerant optimal control for SISO nonlinear systems. IEEE Trans Cybern 49:649–661
Liu X, Gao Z, Zhang A (2019) Observer-based fault estimation and tolerant control for stochastic Takagi-Sugeno fuzzy systems with Brownian parameter perturbations. Automatica 2019(102):137–149
Mazare M, Taghizadeh M, Ghaf-Ghanbari P (2021) Fault tolerant control of wind turbines with simultaneous actuator and sensor faults using adaptive time delay control. Renew Energy 174:86–101
Odgaard PF, Nielsen R, Damgaard C, Stoustrup J (2009) Observer based detection of sensor faults in wind turbines. In: Proceedings of European wind energy conference 2009, Marsielle, France. EWEC
Oestergaard KZ, Brath P, Stoustrup J (2007) Estimation of effective wind speed. J Phys Conf Ser 75:1–9. https://doi.org/10.1088/1742-6596/75/1/012082
Pourmohammad S, Fekih A (2011) Fault-tolerant control of wind turbine systems—a review. In: 2011 IEEE green technologies conference (IEEE-Green), pp 1–6
Raveendran RKS, Azariana MH, Kimb NH, Pechta M (2013) Effect of multiple faults and fault severity on gearbox fault detection in a wind turbine using electrical current signals. Chem Eng. https://doi.org/10.3303/CET1333014
Sloth C, Esbensen T, Stoustrup J (2010) Active and passive fault-tolerant LPV control of wind turbines. In: Proceedings of the 2010 American control conference 2010,pp 4640–4646
Sun S, Wei X (2017) Fault-tolerant control based on disturbance observer for stochastic systems. In: Proceedings of the 36th Chinese Control Conference (CCC), Dalian, China, pp 26–28. https://doi.org/10.23919/chicc.2017.8027633
Wang P, Poovendran P, Manokaran KB (2021) Fault detection and control in integrated energy system using machine learning. Sustain Energy Technol Assess 47:101366
Yan XG, Edwards C (2008) Adaptive sliding-mode-observer-based fault reconstruction for nonlinear systems with parametric uncertainties. IEEE Trans Ind Electron 55:4029–4036