Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch tua bin gió trong điều kiện có nhiễu tác động

Luận án này tập trung vào nghiên cứu và cải thiện hiệu suất hoạt động của hệ thống phát điện gió, đặc biệt là hệ thống điều khiển góc Pitch của tua-bin gió. Trong bối cảnh toàn cầu đang chuyển dịch sang các nguồn năng lượng tái tạo để giảm thiểu tác động môi trường và đối phó với sự cạn kiệt tài nguyên hóa thạch, năng lượng gió nổi lên như một giải pháp quan trọng. Việc đảm bảo tua-bin gió vận hành an toàn và hiệu quả tối ưu trong mọi điều kiện thời tiết, đặc biệt khi có nhiễu tác động, là một thách thức kỹ thuật cấp thiết. Do đó, đề tài này đi sâu vào việc tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch cho tua-bin gió nhằm tối ưu hóa hiệu suất trong môi trường có nhiễu.

Luận án tiến sĩ kỹ thuật này hướng đến các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và sinh viên trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển, tự động hóa, và năng lượng tái tạo, đặc biệt là công nghệ tua-bin gió. Nó cung cấp các giải pháp tiên tiến cho việc điều khiển tối ưu và kháng nhiễu cho hệ thống tua-bin gió.

Luận án này trình bày một nghiên cứu chuyên sâu về tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch cho tua-bin gió nhằm tối ưu hóa hiệu suất phát điện trong điều kiện tốc độ gió thay đổi và có nhiễu tác động. Mục tiêu chính là đảm bảo tua-bin gió bám theo đường cong công suất tối ưu. Để đạt được điều này, luận án đã phát triển một hệ chuyên gia mờ dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia điều khiển tua-bin gió để xác định góc Pitch mong muốn, với đầu vào là tốc độ gió. Nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp hai loại bộ điều khiển góc Pitch kháng nhiễu. Thứ nhất, một bộ điều khiển dựa trên phương pháp điều khiển mặt động (DSC) kết hợp với mạng nơ-ron xuyên tâm (RBF) được thiết kế để bám điểm vận hành công suất tối ưu khi mô hình hệ truyền động góc Pitch đã biết. Thứ hai, luận án đề xuất một bộ điều khiển phi mô hình kháng nhiễu góc Pitch, cũng sử dụng phương pháp DSC và mạng nơ-ron RBF, áp dụng cho trường hợp mô hình hệ truyền động góc Pitch không biết trước. Cả hai bộ điều khiển đều được phân tích kỹ lưỡng về mặt lý thuyết và kiểm chứng thông qua mô phỏng số, chứng minh khả năng bám đường cong công suất tối ưu và kháng nhiễu hiệu quả. Những đóng góp khoa học của luận án bao gồm việc xây dựng hệ chuyên gia mờ để xác định giá trị đặt cho hệ thống điều khiển góc Pitch và giải quyết bài toán điều khiển bám giá trị đặt trong môi trường nhiễu. Về mặt thực tiễn, các giải pháp điều khiển được đề xuất góp phần nâng cao hiệu quả khai thác năng lượng gió, đặc biệt trong các điều kiện vận hành phức tạp và có nhiễu, từ đó cải thiện khả năng hòa lưới điện của hệ thống tua-bin gió.