Optimization of wind energy conversion system control methods for the improvement of their efficiency

Aim of the thesis was the introduction of a control method for wind energy conversion system which achieve maximum power production to the utility grid. The proposed control system achieves operation at the maximum power point of the wind turbine and it simultaneously reduces the electrical generator losses, such as power production is maximized. Moreover, a method for the alignment of the nacelle of the wind turbine with the direction of the incident wind has been developed, that achieve fast and accurate tracking of the wind direction. The operation of the control system has been validated through simulations and on experimental wind energy conversion system installations.Σκοπός της διατριβής ήταν η ανάπτυξη μιας μεθόδου ελέγχου για αιολικά συστήματα, η οποία θα επιτυγχάνει μεγιστοποίηση της παρεχόμενης ισχύος προς το ηλεκτρικό δίκτυο. Το σύστημα ελέγχου που αναπτύχθηκε επιτυγχάνει λειτουργία του ανεμοκινητήρα στην ταχύτητα μέγιστης ισχύος και παράλληλα μειώνει τις απώλειες της ηλεκτρογεννήτριας, ούτως ώστε να μεγιστοποιείται η παραγόμενη ισχύς. Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκε μια μέθοδος ευθυγράμμισης της ατράκτου της ανεμογεννήτριας με την διεύθυνση του ανέμου, η οποία επιτυγχάνει γρήγορο και ακριβή εντοπισμό της διεύθυνσης του ανέμου. Η λειτουργία του συστήματος ελέγχθηκε τόσο σε επίπεδο προσομοίωσης όσο και σε πειραματικό αιολικό σύστημα