2017 : Desain dan Pengembangan Prototipe Turbin Angin Berbasis Supervisory Control : Studi Kasus Implementasi di Ladang Angin Indonesia

Dr.Ir. Ali Musyafa M.Sc.
Dr. Bambang Lelono Widjiantoro ST.,MT.
Dr. Katherin Indriawati ST, MT

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Pada dasarnyanya, tujuan kontrol pada turbin angin bergantung pada ladang angin yang tersedia. Untuk ladang angin kecepatan rendah, tujuan kontrol adalah mengoptimalkan penangkapan daya angin melalui tracking sinyal kecepatan rotor turbin angin. Saat kecepatan angin bertambah di atas nilai nominalnya, tujuan kontrol berubah menjadi pengaturan daya sesuai nilai yang ditetapkan. \n\nSecara spesifik, pada jangkauan operasi kecepatan angin rendah, kontroler mengoptimalkan ekstraksi daya melalui pengontrolan kecepatan rotor turbin angin mengikuti kecepatan rotor optimal. Variabel yang dimanipulasi adalah sudut pitch blade. Dengan demikian, dari sudut pandang kontrol, problem optimisasi daya adalah problem kontrol tracking. Sebagai akibat karakteristik turbin angin yang nonlinier dan masukan sistem turbin angin (yaitu angin sebagai gaya penggerak) yang stokastik dan tak terkontrol (dinyatakan dalam bentuk effective wind speed / EWS), kemampuan strategi kontrol linier terbatas untuk mempertahankan performansi yang diijinkan pada jangkauan kecepatan angin yang lebar. Oleh karena itu dalam penelitian ini diajukan sistem kontrol cerdas dengan logika fuzzy (PI-fuzzy) untuk mengatasi masalah nonlinieritas dan mekanisme setpoint adjustment untuk menangani problem terkait gaya input stokastik dan tak-terkontrol. Kontrol PI-fuzzy disebut sebagai regulatory control sedangkan setpoint adjustment dikenal sebagai mekanisme pada supervisory level, sehingga secara keseluruhan sistem kontrol ini disebut sebagai supervisory control.\n\nKetepatan tracking menyebabkan penambahan beban pada poros drive train dan di sini dapat memperpendek usia pakai drive train. Hal ini juga menyebabkan daya output sangat fluktuatif, dan bahkan mungkin menghasilkan sinyal torsi referensi yang bervariasi sehingga dapat menyebabkan operasi generator yang tidak normal. Memperhatikan dampak langsung dari kesalahan komponen turbin angin pada efisiensi konversi daya angin, strategi kontrol yang dirancang harus mampu menoleransi dampak kesalahan yang beragam (strategi fault tolerant control / FTC). Dengan demikian sangat jelas bahwa pendekatan multi obyektif tidak dapat dihindari untuk desain kontrol turbin angin, sehingga dalam penelitian ini sistem supervisory control diajukan untuk meminimumkan biaya perawatan selain memaksimumkan daya output.\n