این ترجمه مقاله را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

مدل ارائه شده در این مقاله می‌تواند برای آزمایش و ارزیابی اجزاء مختلف یک OWC استفاده شود. این مدل اجازه‌ی توسعه و آزمایش الگوریتم‌های کنترل را به منظور کمک بیشتر به ارتقاء بهره‌وری OWC ها بدون نیاز به استقرار کامل می‌دهد.

چکیده
تقاضای فزاینده برای منابع برق تجدیدپذیر پاک رشدی قوی در توسعه‌ی انرژی موج را در سال‌های اخیر رقم زده است. این امر منجر به درک بیشتری از سیستم‌های مختلف درگیر در تبدیل انرژی موج به انرژی الکتریسیته شده است، که به نوبه‌ی خود منجر به مدل‌های دقیق‌تر و پیچیده‌تری از هر یک از سیستم‌ها شده است. مدل‌های ریاضیاتی به منظور بازنمایی تعاملات گوناگونی که در مبدل‌های انرژی موج (WEC) روی می‌دهند به طور مستقل توسعه داده شده‌اند. در این مقاله، مدل‌های استفاده شده به منظور بازنمایی مراحل مختلفی از تبدیل انرژی که در یک ستون آب دارای نوسان (OWC) روی می‌دهند، به منظور ساخت یک مدل موج به سیم واحد از یک OWC ترکیب شده‌اند. سپس این مدل با نتایج تجربی ناشی از پروژه‌ی توسعه‌ی FP-7 CORES OWC مقایسه شدند. از این مدل می‌توان به منظور برآورد خروجی برق یک OWC، همچنین به منظور آزمایش استراتژی‌های کنترل و الگوریتم‌هایی که اجازه‌ی توسعه در کنترل OWC ها قبل از توسعه‌ی فیزیکی را می‌دهند، استفاده کرد.

I.    مقدمه
تقاضا برای منابع انرژی تجدیدپذیر در سال‌های اخیر، با تأکید بر روی منابع انرژی جدید، قابل اتکاء به منظور تکمیل بخش انرژی بادی، افزایش یافته است. یک حوزه‌ای که شاهد یک افزایش در توجه و توسعه بوده است حوزه‌ی مبدل‌های انرژی موج (WEC) است. یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های WEC ستون آب دارای نوسان (OWC) می‌باشد [۱]. OWC های خط ساحلی مقیاس بزرگ با قسمت زیرین ثابت، نظیر LIMPET در اسکاتلند [۲]، Pico OWC در آزورس پرتغال [۳]، و نیروگاه Mutriku در اسپانیا [۴]، با موفقیت به شبکه‌های برق متصل شده‌اند. همچنین OWC های شناور دریایی توسعه داده شده و مورد بررسی قرار گرفته‌اند [۵]، [۶]، زیرا آنها پتانسیل بسیار بالاتری برای استخراجج برق کل دارند [۷].
یک OWC شناور از یک فرآیند چهار مرحله‌ای به منظور تبدیل انرژی موج به نیروی الکتریکی استفاده می‌کند: ۱) انرژی موجود در امواج در حال پخش دریا به وسیله‌ی تکان‌های OWC به انرژی حرکتی تبدیل می‌شوند، ۲) انرژی حرکتی از طریق یک فرآیند ترمودینامیک که به تعدیل سیستم خیزش برق (PTO) توربین بستگی دارد به انرژی بادی تبدیل می‌شود، ۳) انرژی بادی مود در جریان هوا به وسیله‌ی توربین تهویه به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل می‌شود، ۴) انرژی مکانیکی توسط یک ژنراتور و یک کنترلر به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. هر مرحله از این تبدیل به صورت منفرد و مستقل مدل شده است، با این حال مدل‌ها به یکدیگر وابسته بوده و نسبتاً پیچیده هستند [۸] – [۱۵].
مدل‌های موج به سیم برای WEC های نوع جاذب نقطه که در دریاهای غیرعادی عمل می‌کنند به تازگی توسعه داده شده‌اند [۱۶]، [۱۷]، و هدف از کار ارائه شده در این مقاله ساخت یک مدل موج به سیم واحد برای یک OWC در دریاهای غیرعادی از طریق ترکیب مدل‌های منفرد هر مرحله در فرآیند تبدیل OWC می‌باشد. سپس این مدل با استقاده از داده‌های تجربی ناشی از توسعه‌ی دستگاه دریایی باز مورد بررسی و تأیید قرار گرفته است. این مدل واحد می‌تواند به منظور برآورد خروجی برق الکتریکی و مکانیکی داده شده در یک آرایه‌ی حالت موج غیرعادی هم به طور آنی و هم به طور متوسط استفاده شده و برای آزمایش استراتژی‌های کنترل جهت ارتقاء عملکرد دستگاه قبل از توسعه مورد استفاده قرار گیرد. ذات دارای نوسان خروجی برق آنی WEC ها می‌تواند بر روی کیفیت برق اثر داشته باشد [۱۸]. تلاش‌ها برای کاهش برق کیفیت ضعیف تولید شده توسط OWC های دریایی در [۱۹] و [۲۰] مورد بررسی قرار گرفته‌اند، و توانایی مدل کردن رفتار آنی دستگاه یک مزیت است. مدل‌سازی هیدرودینامیک، مدلسازی توربین، و مدلسازی کنترلر همگی به میزان زیادی وابسته به طراحی هستند، و هر مدل می‌تواند به راحتی به منظور انطباق با هرگونه معیار طراحی ویرایش و اصلاح شود. برای تأیید و تصدیق، مدل ارائه شده در اینجا با نتایج تجربی اجزاء FP-7 برای پروژه‌ی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر اقیانوس (CORES) که در سال ۲۰۱۱ تکمیل گردید [۲۱] مقایسه شد.
CORES OWC متشکل از یک کانال خنک کننده‌ی جسم شناور خم شده رو به عقب (BBDB) است که دارای یک توربین ضربه با قطر ۶۷۷ میلی‌متر و راهنمای حرکتی فعال پره‌های بالادست و پایین‌دست می‌باشد. این توربین در یک مجرا با دهانه‌ای زنگوله‌ای در هر دو انتها، همراه با ژنراتور الکتریکی که دارای یک سرعت مجاز ۷۶۹ rpm و خروجی برق مجاز ۱۱ kW [21] بود، قرار گرفت. مدل‌های عددی ارائه شده به منظور بازنمایی اجزاء سیستم CORES ایجاد شدند.

شاید این مقاله هم به دردتان بخورد  مقاله تحلیل سایه‌ی توربین‌های بادی برای تولید برق خورشیدی و بادی

Implementation and Verification of a Wave-to-Wire Model of an Oscillating Water Column With Impulse Turbine

Abstract—The increased demand for clean renewable sources of electricity has fostered strong growth in wave energy development in recent years. This led to greater understanding of the various systems involved in the conversion of wave energy to electrical energy, which in turn led to more accurate and sophisticated models of each system. Mathematical models have been developed independently to represent the various interactions that take place within wave energy converters (WEC). In this paper, models used to represent the various stages of energy conversion that occur within an oscillating water column (OWC) have been combined to create a single wave-to-wiremodel of an OWC. Themodel was then compared to the experimental results from the FP-7 CORES OWC deployment project. The results show good agreement between modeled and experimental data. The model can be used to estimate the power output of an OWC, as well as to test control strategies and algorithms allowing for development in the control of OWCs before physical deployment.

این ترجمه مقاله را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

درباره احسان رضایی

سفارش ترجمه آنلاین خدمات ترجمه مقاله isi به صورت فوری کاهش هزینه و زمان در سفارش ترجمه آنلاین

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *