I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1664 ~ 1670   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp 166 4 - 1670             1664       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   D e si g n   o f   p i t c h   a n g l e   c o n t r o l l e r   f o r   w i n d   t u r b i n e   b a s e d   o n   p i   n e u r o f u z z y   m o d e l       A m m ar   A .   A l d a i r 1 ,   M o fe e d   T .   R as h i d 2 ,   A l i   F .   H al i h al 3 ,   M as tan e h   M o k ay e f 4   1 , 2 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   F a c u l t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   B a s r a h  U n i v e r s i t y ,   I r a q   3 N a s s i r i y a h  T he r m a l   P o w e r   P l a nt ,   I r a q   4 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   a nd   B ui l t   E nv i r o nm e n t   ( F E T B E ) ,     U C S I   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  J a n  18 ,   2 019   R e v i s e d  M a r  7,   201 9   A c c e pt e d  A p r   13 ,   2019       A e r o d y na m i c   t o r que   o f   w i nd  t ur b i ne   i s   a d j us t e d  by   c o nt r o l l i ng   t he   p i t c h   a ng l e   o f   t he   b l a d e s   o f   t he   t u r b i ne   w he n  t he   w i n d  s p e e d  i s   hi g he r   t ha n   r a t e d  w i nd  s pe e d .   S o   t ha t ,   i n  t he   r e c e n t   r e s e a r c h  i n  t h i s   f i e l d ,   t h e   pi t c h  a ng l e   c o nt r o l l e r   be c o m e s   do m i na t e d  c o nt r o l l e r   t y pe   f o r   e xt r a c t i ng   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   f r o m   t he   w i nd  e ne r gy .   T hr e e   t y pe s   o f   t he   p i t c h  a ng l e   c o nt r o l   s y s t e m s   a r e   de s i g ne d  t o   c o ns t r uc t   t h e   s pe e d  c o nt r o l l e r :   c o n v e nt i o na l   P I   c o nt r o l l e r ,   N e ur o f uz z y   c o nt r o l l e r   a nd  m o di f i e d  P I - N e ur o f u z z y   c o nt r o l l e r .   T h e   r e s u l t s   a r e   s ho w n  t h a t   t he   m o di f i e d  P I - N e ur o f u z z y   c o nt r o l l e r   i s   m o r e   e f f i c i e nt   t ha n   t he   o t h e r s   be c a u s e   t he   r o t a t i o n  s pe e d  o f   g e ne r a t o r   i s   k e p t   a l m o s t   c o ns t a nt .     I t   m e a ns   t ha t   t h e   g e ne r a t e d   o ut pu t   po w e r   h a s   r e m a i n e d   c o ns t a n t   a t   m a xi m um   po w e r   l i m i t e d  e v e n  t he   w i nd   s p e e d   r i s e s   up   t he   r a t e d  w i nd   s pe e d.     Ke y w or ds :   M a t l a b   s i m ul i nk  t o o l bo x   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   P i   c o n t r o l l e r   P i t c h  a ngl e   W i n d   t u r b i n e   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A m m a r   A .   A l da i r,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,     B a s r a h  U n i v e r s i t y ,    Q a r m a t   A l i ,   U n i v e r s i t y   Ro a d,   I r a q .     E m a i l :   m m r . a l i 2 @ go o gl e m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   In  t h e   r e c e nt   y e a r ,   de c r e a s i n g   t h e   f o s s i l   f ue l   c o n s um pt i o n  a n d   de t ra c t i o n  h a rm f ul   e m i s s i o n  b e c o m e   t h e   i m po r t a nt   t o pi c s   f o r   m a n y   r e s e a r c h e r s   t o   r e duc e   t h e   e ffe c t s   of   c l i m a t e   c ha n ge   [1] .   T o   a c h i e v e   t h i s   t a s k,   m o s t   o f   t h e   r e s e a r c h e r s   i n  t h i s   f i e l d   t r e n d  us i n g   t h e   r e n e w a b l e   e n e r gy   s uc h   a s :   w i n d   e n e r gy   [2 - 4],   s o l a r   e n e rg y   [5 - 8],   w a v e   e n e r gy   [9 - 10]  e t c .   i n s t e a d  o f   t h e   f o s s i l   f ue l s   t o   pr o t e c t   t h e   e n v i r o n m e nt .   T h e   w i nd  e n e r gy   i s   o n e   t y p e   of   r e n e w a b l e   e n e r gy   t h a t   i s   a v a i l a b l e   i n   m o s t   of   c o un t ri e s   a r o un d  t h e   w o r l d .   T h e r e fo r e ,   m a n y   r e s e a r c h e s   a r e   a c hi e v e d  t o   e xt ra c t   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   f r o m   t h e   w i n d  e n e r gy .   B e c a us e   of   t h e   w i n d  s pe e d  i s   a   v a r i a b l e   a m o u n t   du ri n g  t h e   da y ;   t h e   pi t c h   v a r i a b l e - s pe e d  c o n t r o l   w i n d  t u r b i n e s   s t r a t e gy   i s   s t udi e d.   T hi s   c o n t r o l   s t ra t e gy   h a s   t y pi c a l l y   t w o   t y p e s .   If   w i n d  s pe e d  i s   l e s s   t ha n   t h e   ra t e d  w i n d   s pe e d  of   t h e   t u r b i n e ,   t h e   de s i g n e d   pi t c h   c o n t r o l   s y s t e m   a dj us t s   t h e   pi t c h   a n gl e   o f   t h e   b l a de s   t o   ke e p  t h e   r o t a t i o n   s pe e d  o f   t h e   ge n e ra t o r  a t   a   c o n s t a n t   l e v e l   t o   e xt r a c t   m a xi m um   e l e c t ri c a l   po w e r   f r o m   t h e   w i nd  e n e r gy   fo r   i m p r o v i n g  t h e   e f f i c i e n c y   of  w i n d  t u r b i n e .   W h i l e ,   w h e n   t h e   w i n d  s pe e d  i s   h i g h e r   t h a n   t h e   r a t e d  w i n d  s pe e d  of   t h e   t u r b i n e ,   t h e   pi t c h   a n gl e   c o n t r o l   s y s t e m   i s   r e qui r e d  t o   m a i n t a i n   t h e   r o t a t i o n   s pe e d  of   t h e   ge n e r a t o r   a l m o s t   c o n s t a nt .   D ue   t o   t h e   ge n e ra t e d  po w e r   f r o m   t h e   w i n d  t u r b i n e   i s   v e r y   s e n s i t i v e   a ga i n s t   c h a ngi n g  t h e   pi t c h  a n g l e   o f   t h e   b l a de ,     a   r o b us t   c o n t r o l l e r   pi t c h  a n g l e   s h o ul d  b e   de s i gn e d.   It   i s   c l e a r   t ha t   t h e   w i n d  s pe e d  f l uc t ua t e s   du r i ng  t h e   d a y ,     s o   t h a t   i f   t h e   w i n d  t u r b i n e   ha s   n o   pi t c h   a n g l e   c o n t r o l   s y s t e m ,   t h e   ge n e ra t e d  e l e c t r i c a l   po w e r   w i l l   f l uc t ua t e   a s   w e l l .   T h e r e f o r e ,   w h e n   s pe e d  of  t h e   w i n d  i s   hi g h e r   t h a n   t h e   ra t e d  s pe e d  of   t h e   t ur b i n e ,   t h e   ge n e r a t e d  e l e c t r i c a l   pow e r   w i l l   be   ve r y   h i g h   t ha t   m a y   c a us e   t h e   c r a s h i ng  o f  t h e   w i nd  t u r b i n e   s y s t e m .   F o r   t h a t   r e a s o n   t h e   i n t e l l i ge n t   pi t c h  a ngl e   c o nt r o l l e r  s h o ul d  b e   de s i g n e d  c a r e f ul l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   pi t c h   an gl e   c ont r o l l e r   f or   w i nd  t ur b i ne   bas e d  o n  p i   ne ur o f uz z y   m ode l   ( A m m ar   A .   A l d ai r )   1665   T h e   pu r po s e   o f   de s i gn i n g   a   s pe e d  pi t c h  a n gl e   c o nt r o l   s y s t e m   m a y   b e   l i s t e d  i n  f o l l ow i n g  m a i n   po i nt s :   a)   E xt ra c t i n g   t h e   m a xi m u m   e l e c t r i c a l   e n e r gy   w h e n   t h e   w i n d   s pe e d  i s   b e l ow   t h e   r a t e d.   b)   R e m a i ni n g  t h e   r o t a t i o na l   o f   t h e   ge n e r a t o r   a t   t h e   de s i g n e d   l e v e l   w h e n   t h e   w i nd  s pe e d  i s   h i g h e r   t ha n     t h e   r a t e d.   M a n y   r e s e a r c h e s   a r e   a c h i e v e d  t o   i m p r o v e   t h e   de s i gni ng  o f   t h e   pi t c h   a ngl e   c o n t r o l   s y s t e m .     T h e   N a t i o na l   R e n e w a b l e   E n e r gy   L a bo r a t o r y   w i n d  t u r b i n e   s i m ul a t o r  i s   u t i l i z e d  t o   de s i gn  a   dy n a m i c   c h a t t e r i ng  t o r que   c o n t r o l   a n d  a   p r o po r t i o n a l   i nt e g r a l   (P I)  pi t c h   c o nt r o l   s y s t e m   [11].   T h e   r o o t   l o c us   m e t h o d  i s   us e d  t o   de s i gn   a   P ID   pi t c h   a n g l e   c o n t r o l l e r   f o r   a   f i xe d  s pe e d   a c t i ve - s t a l l   w i n d  t u r b i n e   [12].   T h e   b a c k  pr o pa ga t i o n  l e a rn i ng  a l go r i t hm   i s   us e d  f o r   l e a rni n g  a nd  t ra i ni n g  t h e   p a r a m e t e r s   o f   t h e   a da p t i v e   n e u r o f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m   t o   de s i gn   a n d  e s t i m a t e   t h e   o pt i m a l   po w e r   c o e ff i c i e n t   v a l ue   o f   w i n d  t u r b i n e s   [13] .   I n   r e f e r e n c e   [14],   t h e   a ut h o r s   p r e s e n t   a d a pt i v e   n e u r o f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m   c o n t r o l l e d  do ub l y   f e d  i n duc t i o n   ge n e ra t o r   b a s e d   w i n d  e n e r gy   c o n v e r s i o n   s y s t e m   i nt e g r a t i o n   w i t h   t h e   g r i d  fo r   e nha n c e m e n t   o f   w i n d  t u r b i n e   pe r f o r m a n c e .   F uz z y   l o gi c   pi t c h  a n g l e   c o n t r o l l e r   i s   de s i g n e d  f o r   v a ri a b l e   s pe e d  w i n d  t u r b i n e   [1 5 - 18] .   I n  r e f e r e n c e   [19],     a   n e w   s c h e m e   i s   de ve l o p e d  f r o m   t h e   w i n d  t u r b i n e ’s   M P P T - c ur v e   t o   e xt r a c t   m a x i m um   po w e r   f r o m   t h e   w i n d   t u r b i n e   s y s t e m .   A   c o n s t a n t   po w e r   c o n t r o l   s y s t e m   i s   pr o po s e d  fo r   a   w i n d  t u r b i n e   t o   pr o v i de   c o n s t a nt   po w e r   o ut put   a n d  c o m pe n s a t e   t h e   de v i a t i o n s   b e t w e e n   t h e   de s i r e d  a c t i v e   pow e r   o ut put   a n d  t h e   a v a i l a b l e   w i n d  e n e r g y   i n put   [20] .   T w o   c o n t r o l l e r s   (P I  Co nt r o l l e r   a n d  L Q R   Co n t ro l l e r s )  a r e   p r o po s e d  fo r   s e c o n da r y   r e gul a t i o n  o f  L o a d  F r e que n c y   Co n t r o l   w i t h   t h e   pa rt i c i p a t i o n  o f   v a r i a b l e - s pe e d  w i n d  t u r b i n e s   t o   m a x i m i z e   t h e   ge n e ra t e d   pow e r   f r o m   t h e   w i n d  t u r b i n e   [ 21] .   N o nl i n e a r  s l i d i n g  m o de   c o n t r o l   w i t h  e xpo n e nt i a l   r e a c hi n g  l a w   c o n t r o l   i s   us e d  t o   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   w i n d  t u r b i n e s   by   pr o duc i n g   e l e c t ri c a l   e n e r gy   f r o m   w i n d  e n e r gy   [22].   B a c ks t o ppi n g  a n d  S l i di ng  M o de   C o n t r o l   a pp r o a c h   b a s e d  o n   a   do ub l y   f e d  In duc t i o n   G e n e r a t o r   po w e r     (D F IG - G e n e ra t o r )  i n   o rde r   t o   r e duc e   t h e   r e s po n s e   t i m e   o f   t h e   w i n d  s y s t e m   a n d  e xt ra c t   t h e   m a x i m u m   po w e r   f r o m   w i n d   e n e r gy   [23].   In   t hi s   pa pe r,   t hr e e   t y pe s   of  t h e   c o n t r o l   s y s t e m s   a r e   de s i g ne d  t o   c o n s t r uc t   t h e   pi t c h   v a r i a b l e - s pe e d   c o n t r o l :   c o n v e nt i o na l   P I  c o nt r o l l e r,   N e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r  a n d  m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r .     T h e   pe r f o r m a n c e   of   e a c h   c o n t r o l l e r   i s   de s i gn e d  a nd  s t udi e d  by   ut i l i z i n g  t h e   M A T L A B   S i m ul i nk  t o o l bo x.     T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   p r o po s e d  c o n t r o l l e r   ( t h e   m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r )  s uc c e e ds   t o   ke e p  t h e   s pe e d  of   t h e   r o t o r   a r o u n d  t h e   r a t e d  v a l ue   (                       e v e n   t h e   w i n d  s p e e d  c h a n ge   s udde n l y   f r o m   13  m / s   t o   18  m / s .   It   i s   m e a n   t h a t   t h e   ge n e r a t e d  po w e r   f r o m   t h e   w i n d  t u r b i n e   i s   ke pt   c o n s t a n t   e v e n   t h e   s pe e d  of   t h e   w i n d  ri s e s   up  t h e   r a t e d  v a l ue .     T h e   pa pe r   i s   o r ga ni z e d  a s   f o l l ow s .   T h e   w i n d  t u r b i n e   m o de l   i s   de r i v e d  i n   S e c t i o n   2.   I n   S e c t i o n   3,     t h e   m o de l   of   h y dr a u l i c   pi t c h   a c t u a t o r   i s   pr e s e nt e d.   T h e   de s i gn   o f   pi t c h   a n gl e   c o n t r o l   s y s t e m s   a r e   di s c us s e d   i n  S e c t i o n   4.   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   a r e   d i s c us s e d  i n   S e c t i o n  5.   F i na l l y ,   t h e   c o n c l us i o n  i s   gi v e n  i n  S e c t i o n  6.       2.   WI N D   TU R B I N E  M O D EL   T h e   w i n d  t u r b i n e   pe r f o r m s   t hr e e   m a i n   t a s ks :   t h e   f i r s t   t a s k  i s   e xt ra c t i n g  t h e   e l e c t ri c a l   po w e r   f r o m   t h e   w i n d  e n e r gy .   T h e   pa rt s   r e s po n s i b l e   fo r   a c h i e v i n g  t hi s   t a s k  a re   r o t o r   hub   a n d  b l a de s .   T h e   r o t a t i o n a l   m o v e m e n t   of   t h e   r o t o r   i s   t r a n s m i t t e d  t o   t h e   ge n e r a t o r   v i a   t h e   ge a r   b o x  t o   i n c r e a s e   i t s   r e v o l ut i o n s   pe r   m i n ut e .   T h e   s e c o n d  t a s k  i s   c o n v e r t i ng  t h e   e xt r a c t e d  m e c ha n i c a l   po w e r   t o   e l e c t r i c a l   po w e r   by   us i n g  e l e c t r i c a l   ge n e ra t o r .   F i n a l l y ,   t h e   ge n e r a t e d  e l e c t ri c a l   po w e r   i s   s e n t   t o   a   po w e r   g r i d .   T h e   p ow e r   ge n e r a t e d  f r o m   t h e   ge n e r a t o r   i s   a   f un c t i o n   of   i nput   w i nd  s pe e d.     T h e   a n gl e   o f   t h e   b l a de s   i s   a dj us t e d  by   a   pi t c h   a n g l e   c o n t r o l   s y s t e m   t o   o pt i m i z e   t h e   ge n e r a t e d  pow e r   f r o m   t h e   t u r b i n e   w h e n  t h e   w i n d  s pe e d  i s   l e s s   t ha n   t h e   ra t e d  w i n d  s pe e d.   W hi l e ,   w h e n  t h e   w i n d   s pe e d  i s   h i g h e r  t h a n   t h e   r a t e d  w i n d  s pe e d,   t h e   pi t c h   a n g l e   c o n t r o l   s y s t e m   a dj us t s   t h e   b l a de   a n g l e   t o   ke e p  t h e   ge n e ra t e d  po w e r   a t   ra t e d  t u r b i n e   po w e r .   T h e   de s i r e d  po s i t i o n   o f   t h e   b l a de s   i s   a dj us t e d  by   e m pl oy i n g  a n   e l e c t r i c   o r   h y dr a u l i c   pi t c h   s e r v o   m o t o r s .     In   t h i s   p a pe r,   i t   i s   a s s u m e d  t h a t   t h e   i n pu t   w i n d  s pe e d  i s   hi g h e r   t ha n   t h e   r a t e d  w i n d  s pe e d    of   t h e   t u r b i n e .   T h e   r e l a t i o n s hi p  b e t w e e n   t h e   m e c h a ni c a l   po w e r   a n d   i n p ut   w i n d   s pe e d  i s   s h o w n   a s   b e l ow :                                                     (1)     w h e r e :                    =   t h e   po w e r   c oe ff i c i e n t   o f   t h e   t u r b i n e         =   t h e   t i p - s pe e d  r a t i o         =   t h e   pi t c h  a n gl e         =   t h e   a i r   de n s i t y       =   t h e   r a di us   o f   t h e   r o t o r         =   t h e   w i n d   s pe e d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     16 64 - 167 0   1666   T h e r e   a r e   di f fe r e nt   e qua t i o n   fo r m s   t o   c o m put e   t h e   v a l ue   of  pow e r   c oe ff i c i e n t   o f  t h e   w i n d  t u r b i n e .     In  t hi s   p a pe r ,   t h e   f o l l ow i n g  e qu a t i o n   i s   us e d  t o   c a l c ul a t e   t h e   v a l ue   o f                    [24] :                                                                                   (2)     w h e r e       i s   t i p   r a t i o n   i t   c a n   b e   c a l c ul a t e d  f r o m   t h e   f o l l ow i n g  e q ua t i o n :                                              (3)     A s   s h o w n   f r o m   t h e   (2),   t h e   pow e r   c oe f f i c i e n t   i s   n o n l i n e a r   e qua t i o n   a n d  i t   de pe n ds   o n   t h e   t i p - s pe e d  ra t i o   (   )  a nd  t h e   pi t c h   a n gl e   (   ).   T h e   t i p - s pe e d  ra t i o   (   )  i s   t h e   ra t i o   b e t w e e n   t h e   b l a de   t i p  s pe e d  a nd  t h e   w i nd   s pe e d  a s   s h o w n   i n  t h e   f o l l o w i n g  e qua t i o n  [24 ]:                     (4)       w h e r e :       =   t h e   t u r b i n e   r o t o r  s pe e d.         =   t h e   t u r b i n e   b l a de   l e n gt h.   F r o m   (4),   t h e   r o t a t i o n   o f   t h e   r o t o r   i s   pr o po r t i o n a l   t o   t h e   w i nd  s pe e d.   S o   t h a t   t h e   po w e r   e xt ra c t e d  b y   t h e   w i n d  t u r b i n e   i s   i n c r e a s e d  w h e n   t h e   w i n d  s pe e d  i n c r e a s e .   W h e n   t h e   w i n d  s pe e d  r e a c h e s   t o   r a t e d  w i n d   s pe e d,   t h e   m e c ha n i c a l   po w e r   e xt r a c t e d  by   t h e   w i n d  t u r b i n e   r e a c h e s   t o   t h e   r a t e d  po w e r   of   t h e   t u r b i n e .   If   t h e   w i n d  s pe e d  r i s e s   up  t h e   r a t e d  v a l ue ,   t h e   m e c ha n i c a l   po w e r   s h o ul d  b e   k e pt   c o n s t a nt   t o   a vo i d  c r a s hi n g  o f   t h e   w i n d  t u r b i n e .   T h e   p i t c h  a n g l e   c o n t r o l   s y s t e m   i s   a dj us t e d  t h e   b l a de s   a n gl e       t o   a v o i d  c r a s hi n g .   T h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   t h e   a e r o dy n a m i c   t o r que   c o e ff i c i e n t         a n d   t h e   m e c ha ni c a l   po w e r   i s   g i v e n   by   t h e   f o l l ow i n g  e qu a t i o n :                       (5)     S ub s t i t ut i ng  (1 )  i n   ( 2),   w e   y i e l d  t h a t :                                                   (6)       3.   H Y D R A U LI C   P I TC H   A C TU A T O R   M O D EL   T h e   pi t c h   a c t ua t o r s   a r e   us e d  t o   t u rn   t h e   b l a de s   o f   t h e   w i n d   t ur b i n e   a r o u n d  t h e i r   l o n gi t ud i n a l   a xi s   t o   ke e p  t h e   e xt r a c t e d  m e c h a ni c a l   po w e r   w i t hi n   t h e   ra t e d  v a l ue .   T h e   h y dr a ul i c   p i t c h   a c t u a t o r   m o de l   de s c r i b e s   t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   t h e   pi t c h   de m a nd        f r o m   t h e   pi t c h  c o n t ro l l e r   a nd  t h e   a c t u a l   v a l ue   o f   t h e   p i t c h   a n gl e     .  In  t hi s   p a pe r ,   t h e   a c t u a t o r  m o de l   i s   a s s um e d  a s   a   f i r s t   o r de r  s y s t e m   a s   s h o w n   i n  b e l ow :                                         (7)     w h e r e :         =   t i m e   c o n s t a nt   o f   pi t c h  a c t u a t o r.       4.   P I TC H   A N G LE   C O N TR O L   S Y S TE M   D ES I G N   In  t hi s   w o r k,   t hr e e   c o n t r o l l e r   s y s t e m s   a r e   de s i g n e d  t o   ge n e ra t e   t h e   c o n t r o l   s i g na l s   a s   i n pu t   t o   t h e   h y dr a u l i c   pi t c h   a c t u a t o r s   t o   a dj us t   t h e   po s i t i o n   o f  t h e   b l a de s .   T h e n,   t h e   c o m pa ri s o n s   of   t h e   r e s po n s e s   of   t h e   w i n d  t u r b i n e   w i t h   e a c h  c o n t r o l l e r   a r e   m a de .     F i s t   c o n t r o l l e r   i s   s e l e c t e d  a s   c l a s s i c a l   P I  c o n t r o l l e r.   F i gu r e   1  s h o w s   t h e   c o nn e c t i o n   o f   t h e   P I   c o n t r o l l e r  w i t h   w i n d  t u r b i n e .   T h e   i n pu t   o f   P I  c o n t r o l l e r   i s   t h e   e rr o r  b e t w e e n   t h e   a c t ua l   v a l ue   o f   t h e   t u r b i n e   r o t o r   s pe e d  a n d  t h e   r e f e r e n c e   r o t o r  s pe e d.   T h e   P I   c o n t r o l l e r  ge n e ra t e s   t h e   c o nt ro l l e r  s i g na l   ( t h e   p i t c h  de m a n d           w h i c h  i s   us e d  a s   i nput   t o   t h e   a c t u a t o r .   T h e   pi t c h  de m a n d         i s   c o m put e d  f r o m   t h e   f o l l o w i n g  e qua t i o n:                             ∫              (8)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   pi t c h   an gl e   c ont r o l l e r   f or   w i nd  t ur b i ne   bas e d  o n  p i   ne ur o f uz z y   m ode l   ( A m m ar   A .   A l d ai r )   1667   w h e r e :         =   t h e   p r o po r t i o n a l   ga i n   o f   c o n t r o l l e r         =   t h e   i nt e g r a l   g a i n  o f   c o n t r o l l e r.           F i gu r e   1 .   T h e   c o nn e c t i o n  o f   P I  c o n t r o l l e r  w i t h   w i n d   t u r b i n e       A c c o r di n g  t o   ( 7 ) ,   t h e   a c t ua t o r   ge n e r a t e s   t h e   pi t c h   a n g l e       t o   a dj us t   t h e   b l a de s   o f   t h e   w i nd  t u r b i n e .   T h e   s e c o n d  de s i g n e d  c o n t r o l l e r   i s   N e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r.   T h e   n e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r  i s   s e l e c t e d  i n   t hi s   w o r k  i n s t e a d  o f   t h e   f uz z y   c o n t r o l l e r   b e c a us e   t h e   n e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r  c o m b i n e s   t h e   a t t r i b ut e s   o f   bo t h   f uz z y   s y s t e m   a n d  n e u r a l   n e t w o r k.   T h e   n e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r   us e s   t h e   f e a t ur e s   o f   o pt i m i z a t i o n   t e c hn i que   o f   n e ur a l   n e t w o r k   t o   t r a i n   t h e   pa ra m e t e r s   o f   f uz z y   s y s t e m   [25].   F i gu r e   2   s h o w s   t h e   c o nn e c t i o n   o f   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   w i t h  t h e   w i n d  t u r b i n e   s y s t e m .   A s   de m o n s t ra t e d  f r o m   F i gu r e   2,   t h e   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   i s   us e d  as   a n   i n v e r s e   m o de l   t o   ge n e r a t e   t h e   pi t c h  de m a nd  s i g n a l       .           F i gu r e   2 .   T h e   c o nn e c t i o n  o f   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   w i t h  w i n d   t u r b i n e       F o r   t h e   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   de s i g n i ng,   t h e   s e l e c t i o n   of   t h e   f uz z y   s y s t e m   c o m pl e t e l y   de pe n ds   o n   t h e   da t a   t r a i n i ng  m e t h o d  t o   c o m put e   t h e   pi t c h   de m a n d .   T h e   c o l l e c t e d  da t a   f r o m   t h e   P I  c o nt r o l l e r  a r e   us e d  f o r   t r a i ni n g  t h e   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   by   us i n g  t h e   h y b r i d  o pt i m i z a t i o n   m e t h o d  w h i c h   i s   t h e   c o m b i n a t i o n   o f  gra di e nt   a n d   l e a s t   s qua r e   e s t i m a t e   m e t h o d.   T h e   t h i rd  c o n t r o l l e r   t ha t   i s   de s i g n e d  i n  t hi s   w o r k  i s   m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r.     F i gu r e   3   s h o w s   t h e   c o nn e c t i o n   o f   m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c ont r o l l e r  w i t h   a   w i n d   t u r b i n e .           F i gu r e   3 .   T h e   c o nn e c t i o n  o f   m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   w i t h  w i n d   t u r b i n e       T h e   de s i g n e d  N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r  i n   t h e   s e c o n d  c o n t r o l l e r   i s   us e d  t o   ge n e ra t e   pi t c h  de m a nd       .  T h e n  t h e   pi t c h  a c t u a t o r   us e s   t h e   o ut p ut   o f   t h e   N e u r o f u z z y   c o n t r o l l e r   t o   c a l c ul a t e   t h e   pi t c h  a ngl e     .    F i na l l y ,   t h e   o ut put   o f   t h e   P I  c o n t r o l l e r  i s   a dde d  t o   t h e   o ut p ut   o f   t h e   p i t c h   a c t u a t o r  t o   ge n e ra t e   t h e   a dj us t e d  s i g n a l   f o r   t h e   b l a de s   o f   w i n d  t u r b i n e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     16 64 - 167 0   1668   5.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     In  t hi s   w o r k,   t h e   s pe e d  c o n t r o l l e r   o f   t h e   w i n d  t u r b i n e   i s   di s c us s e d.   T h e   w i n d   s pe e d  i s   a s s u m e d  hi g h e r   t ha n  t h e   ra t e d  s pe e d  o f   t h e   w i n d  t u r b i n e .   S o   t h a t ,   t h e   pi t c h  a n g l e   o f   t h e   b l a de s   s h o ul d  b e   a dj us t e d  t o  a v o i d  t h e   c r a s hi n g  o f   w i n d  t u r b i n e .   F o r   c o m pa r i s o n   pu rpo s e s ,   t hr e e   pi t c h   a n gl e   c o n t r o l   s y s t e m s   a r e   de s i g n e d  i n   t hi s   w o r k.   T h e   pi t c h   a ngl e   c o n t r o l   s y s t e m s   of   t h e   w i n d  t ur b i n e   a r e   s i m u l a t e d  by   e m pl oy i n g  a   M A T L A B  pr o g r a m   t o   t e s t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   de s i g n e d  c o nt r o l l e r s   a n d   e v a l ua t e d  t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   w i n d  t u r b i n e .   T h e   n o m i na l   p h y s i c a l   pa r a m e t e r s   o f            w i n d  t u r b i n e ,   w hi c h  a r e   us e d  i n  t h e   s i m u l a t i o n  w o r k,     a r e   s h o w n   i n  T a b l e   1  [ 26] .   T h e   w i n d  s pe e d  w hi c h  i s   us e d  i n  t hi s   w o r k  i s   e qua l   t o              ,   w hi l e   t h e   ra t e d   w i n d   s pe e d  o f   t h e   t u r b i n e   u n de r  s t ud i e d  i s              .   T h e r e f o r e ,   t h e   r o t a t i o na l   s pe e d  s h o ul d   b e   ke pt   a l m o s t   c o n s t a n t   a r o u n d   t h e   ra t e d   r o t o r   s pe e d                                                 T a b l e   1 .   T h e   N o m i na l   P h y s i c a l   P a r a m e t e r s   D e s c ri p t i o n   o f  t h e   p a ra m e t e r   V a l u e   Ra t e d   t u r b i n e   p o w e r            Ra t e d   w i n d   s p e e d                Ra t e d   r o t o r  s p e e d                        N u m b e r   o f  b l a d e s       G e a r  b o x   ra t i o             T u rb i n e   b l a d e   l e n g t h            Ra d i u s   o f   r o t o r             A i r   d e n s i t y                            F o r   de s i g n i n g   o f   P I  c o n t r o l l e r ,   t h e   v a l ue   o f         a n d        a r e   s e l e c t e d  e qua l   t o   1000 .   T h e   w i n d   t u r b i n e   w i t h   P I  c o nt r o l l e r  i s   s i m ul a t e d  b y   us i n g  M a t l a b   s i m ul i n k  t o o l b o x  a t   ra t e d  t u r b i n e   po w e r   a n d  ra t e d  r o t o r  r o t a t i o n   s pe e d  t o   c o l l e c t   t h e   da t a   fo r   t r a i n i ng  t h e   N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r.   T h e   n u m b e r   o f  m e m b e r s h i p  f un c t i o n s   fo r   N e u r o f uz z y   s y s t e m   i s   e qu a l   t o   f i v e   w h i c h  ha v e   t ri a ngl e   s ha pe .   T h e   h y b r i d  o pt i m i z a t i o n  m e t h o d  i s   us e d  t o   t r a i n  t h e   p a r a m e t e r s   o f   N e ur o f uz z y   s y s t e m .   F i g u r e   4   s h o w s   t h e   t r a i n i ng  p ha s e   o f   N e ur o f uz z y   s y s t e m .           F i gu r e   4 .   T h e   t ra i ni n g   p ha s e   o f   N e ur o f u z z y   s y s t e m       In   t h i s   s i m u l a t i o n ,   i t   i s   a s s u m e d  t ha t ,   t h e   w i n d  s pe e d  i s   v a ri e d  f r o m   13    /     t o   18    /   .   T h e   s t e p   f un c t i o n  i s   us e d  t o   s i m u l a t e   t h e   c ha n gi ng  o f   t h e   w i n d   s pe e d  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   5 .   T h e   pi t c h  a ngl e s   o f   t h e   b l a de s   a r e   a dj us t e d  us i ng  t h e   de s i g n e d  c o n t r o l   s y s t e m s   t o   a vo i d  c r a s hi n g  o f   t h e   w i n d  t u r b i n e .   F i gu r e   6   s h o w s   t h e   c o m pa r i s o n  b e t w e e n   t h e   t i m e   r e s po n s e   o f   t h e   pi t c h  a n g l e       w h e n  t h e   t hr e e   de s i g n e d  c o n t r o l l e r s     (P I  c o n t r o l l e r ,   N e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r  a n d   P I - N e u r o f uz z y   c o n t r o l l e r )   a r e   us e d.   F i gu r e   6  i l l us t r a t e s   t h e   r o t a t i o n   s pe e d  c h a nge   of   t h e   r o t o r   w h e n   t h e   t hr e e   de s i gn e d  c o n t r o l l e r s   a r e   us e d.   T h e   r o b us t   c o n t r o l l e r   s h o ul d  ke e p  t h e   r o t a t i o n   s pe e d  of  t h e   r o t o r   c o n s t a nt   e v e n   t h e   w i n d  s pe e d  c h a nge d.   F i gu r e   7  s h o w s   t ha t ,   w h e n   t h e   P I - N e ur o f uz z y   s y s t e m   i s   us e d  t h e   r o t a t i o n a l   s pe e d  of   t h e   r o t o r   i s   a l m o s t   ke pt   c o n s t a n t .   I t   i s   m e a n  t ha t   t h e   n e w   p r o po s e d  c o n t r o l l e r   i s   m o r e   e ff i c i e n t   t ha n  t h e   o t h e r   c o nt r o l l e r s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   pi t c h   an gl e   c ont r o l l e r   f or   w i nd  t ur b i ne   bas e d  o n  p i   ne ur o f uz z y   m ode l   ( A m m ar   A .   A l d ai r )   1669       F i gu r e   5 .   Co m p a r i s o n  o f   pi t c h   a n g l e   c ha n ge   w h e n  t h e   t hr e e   d i f fe r e nt   c o n t r o l l e r s   a r e   us e d       F i gu r e   6 .   Co m p a r i s o n  o f   r o t a t i o n  s pe e d  c ha n ge   o f   t h e   r o t o r  w h e n  t h e   t hr e e   d i f fe r e nt   c o n t r o l l e r s   a r e   us e d       F i gu r e   7  s h o w s   t h e   c o m pa ri s o n   o f  m e c h a n i c a l   po w e r   c h a nge   w h e n   t h e   t hr e e   di ff e r e n t   c o n t r o l l e r s   a r e   us e d.   A s   i t   i s   m e nt i o n e d  a b ov e ,   t h e   m e c h a ni c a l   po w e r   s h o ul d  b e   ke pt   c o n s t a nt   t o   a v o i d  c r a s h i ng  o f   t h e   w i n d   t u r b i n e .   W h e n   t h e   P I - N e ur o f uz z y   s y s t e m   i s   us e d,   t h e   m e c ha n i c a l   po w e r   i s   a l m o s t   ke pt   c o n t a s n t   a r o u n d  t h e   ra t e d  t u r b i n e   m e c h a ni c a l   po w e r   (            e v e n   t h e   w i n d   s pe e d  i s   v a r i e d  f r o m   13     /     t o   18     /   .   T h e   r e s ul t   i l l i s t ra t e s   t ha t ,   t h e   r e s po n s e   of   n e w   pr o po s e d  c o n t r o l l e r   i s   b e t t e r   t h a n   t h e   r e s po n s e s   of  t h e   o t h e r    t w o   c o n t r o l l e r.             F i gu r e   7 .   Co m p a r i s o n  o f   m e c h a ni c a l   po w e r   c ha n ge   w h e n   t h e   t hr e e   d i f fe r e nt   c o n t r o l l e r s   a r e   us e d       6.   C O N C LU S I O N     T h e   w i n d  t u r b i n e s   a r e   o n e   o f   t h e   r e n e w a b l e   s y s t e m s   t ha t   a r e   us e d  t o   ge n e r a t e   t h e   e l e c t ri c i t y   f r o m   w i n d  e n e r gy .   W h e n   t h e   w i n d  s pe e d  i s   hi g h e r   t h a n  t h e   ra t e d   s pe e d  of   t h e   t u r b i n e ,   pi t c h   a n g l e   o f   t h e   b l a de s   s h o ul d  b e   a dj us t e d  t o  m a i n t a i n   t h e   r o t a t i o n   s pe e d  of   t h e   ge n e r a t o r   a l m o s t   c o n s t a nt   e v e n   t h e   w i n d  s pe e d  i s   hi g h e r   t ha n  t h e   ra t e d  w i n d   s pe e d.   I n   t h i s   pa pe r,   t hr e e   di f f e r e n t   c o n t r o l l e r s   a r e   de s i g n e d  t o   a c h i e v e   t h i s   t a s k .   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t ,   t h e   m o di f i e d  P I - N e ur o f uz z y   c o n t r o l l e r   i s   m o r e   r o b us t   t h a n   t h e   o t h e r   de s i gn e d   c o n t r o l l e r   b e c a us e   w h e n   t hi s   c o n t r o l l e r   i s   us e d  a s   a   p i t c h   a ngl e   c o n t r o l   s y s t e m ,   t h e   r o t a t i o na l   s pe e d  i s   a l m o s t   m a i n t a i n e d  c o n s t a nt   e v e n   t h e   w i nd  s pe e d  r i s e s   up   t h e   r a t e d  w i n d  s pe e d.         R EF ER EN C ES     [ 1]   “ E ne r gy   H a r v e s t i ng   S o l a r ,   W i n d,   a n d  O c e a n  E ne r gy   C o n v e r s i o n  S y s t e m s " ,   T a y l o r   a nd  F r a nc i s   G r o up ,   I S B N   978 - 1 - 4398 - 150 8 - 3,   U S A ,   20 10.   [ 2]   C .   W o o k  L i m ,   “ D e s i g n  a nd   M a nuf a c t u r e   o f   S m a l l - S c a l e   W i nd  T ur bi ne   S i m ul a t o r   t o   E m ul a t e   T o r que   R e s po ns e   o f   M W   W i nd  T ur b i ne ” ,   I n t e r na t i ona l   J o ur n al   of   P r e c i s i on   E ng i ne e r i ng  A nd   M a nuf ac t ur i ng - G r e e n  T e c hnol ogy ,   V o l .   4,   N o .   4 ,   P p.   4 09 - 418 ,   2017 .     [ 3]   N .   B o uc hi ba ,   A .   B a r k i a ,   S .   S a l l e m ,   L .   C h r i f i - A l a o ui ,   S .   D r i d,   a nd  M . B . A .   K a m m o un,   “ I m pl e m e n t a t i o n  a n d   c om pa r a t i v e   s t udy   of   c o nt r o l   s t r a t e g i e s   f o r   a n  i s o l a t e d  D F I G   ba s e d   W E C S ”   T he   E ur ope an  P hy s i c a l   J o ur na l   P l us ,  V o l .   1 32,   N o .   415 ,   pp .   1 - 13 ,   20 17.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     16 64 - 167 0   1670   [ 4]   M .   A .   S o l i m a n,   H   M .   H a s a ni e n ,   H .   Z .   A z a z i 1,   E .   E .   E l - K ho l y ,   a nd  S .   A .   M a hm o ud,   “ L i n e a r - Q ua dr a t i c   R e g ul a t o r   A l go r i t hm - B a s e d  C a s c a de d  c o nt r o l   S c he m e   f o r   P e r f o r m a nc e   E nha nc e m e n t   o f   a   V a r i a bl e - S pe e d  W i nd  E n e r gy   C o nv e r s i o n  S y s t e m ”   A r ab i an   J our nal   f or   S c i e nc e   a nd  E ng i ne e r i ng ,   201 8.   [ 5]   D .   O un na s ,   M .   R a m da n i ,   S .   C h e n i khe r ,   a nd  T .   B o uk t i r ,   “ A n  E f f i c i e nt   M a xi m um   P o w e r   P o i nt   T r a c ki ng   C o nt r o l l e r   f o r   P ho t o vo l t a i c   S y s t e m s   U s i ng   T a k a g i – S ug e no   F uz z y   M o de l s ”   A r ab  J   S c i   E n g ,   V o l .   42 ,   pp .   4971 – 498 2,   20 17.     [ 6]   A .   J o uda a , F .   E l y e s b,   A .   R a bh i c ,   a n d  M .   A bde l ka de r b,   “ O p t i m i z a t i o n  o f   S c a l i ng   F a c t o r s   o f   F uz z y – M P P T   C o nt r o l l e r   f o r   S t a nd - a l o ne   P ho t o v o l t a i c   S y s t e m   b y   P a r t i c l e   S w a r m   O p t i m i z a t i o n, ”   E ne r g y   P r oc e di a ,   V o l .   111 ,   pp .     954 - 963 ,   2017 .   [ 7]   A m m a r   A .   A l da i r ,   A .   A .   O be db,   A .   F .   H a l i ha l a ,   “ D e s i g n  a nd  i m p l e m e nt a t i o n  of   A N F I S - r e f e r e nc e   m o de l   c o nt r o l l e r   ba s e d  M P P T   us i ng   F P G A   f o r   pho t o vo l t a i c   s y s t e m ” ,   R e ne w abl e   and  Su s t a i n abl e   E ne r gy   R e v i e w s ,   V o l .   82 ,   pp .   2202 – 2217 ,   201 8.   [ 8]     R uc hi r a ,   P a t e l   R . N . ,   S i nha   S . K .   ( 20 19)   “ C om p ar i s o n  o f   A N N - B as e d  M P P T   C ont r ol l e r   an d  I nc r e m e nt al   C onduc t an c e   f or   P hot ov ol t a i c   Sy s t e m ” .   I n :   N a t h  V . ,   M a nd a l   J .   ( e ds )   P r o c e e di ng   o f   t he   S e c o nd  I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  M i c r o e l e c t r o ni c s ,   C o m pu t i ng   &   C o m m uni c a t i o n  S y s t e m s   ( M C C S   201 7) .   L e c t ur e   N o t e s   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   v o l   476 .   S p r i ng e r ,   S i ng a po r e .   [ 9]   F .   C he k i r e da ,   C .   L a r be s ,   D .   R e k i o ua ,   F .   H a dda d ,   “ I m pl e m e n t a t i o n  o f   a   M P P T   f uz z y   c o nt r o l l e r   f o r   pho t ovo l t a i c   s y s t e m s   o n  F P G A   c i r c ui t ” ,   E ne r gy   P r oc e di a ,   V o l .   6 , pp .   541 - 5 49 ,   2 011.   [ 10]   G .   G i o r g i ,   J o hn  V .   R i ng w oo d,   “ I m pl e m e nt a t i o n  o f   l a t c hi ng   c o nt r o l   i n  a   num e r i c a l   w a v e   t a nk  w i t h  r e g ul a r   w a v e s ” ,   J .   O c e an  E ng .   M a r .   E ne r g y ,   V o l .   2 ,   pp .   2 11 - 226 ,   2016 .   [ 11]   Y .   V i da l ,   L .   A c h o ,   N .   L u o ,   M .   Z a p a t e i r o   a nd  F .   P o z o ,   “ P o w e r   C o nt r o l   D e s i g n  f o r   V a r i a b l e - S p e e d  W i n d  T ur b i n e s , ”   E ne r gi e s ,   v o l .   5,   pp .   303 3 - 3050 ,   2012 .   [ 12]   C .   J a uc h,   S .   I s l a m ,   P .   S o r e ns e n  a nd  B .   J e n s e n ,   “ D e s i g n  o f   a   w i nd  t ur bi n e   p i t c h  a ng l e   c o nt r o l l e r   f o r   po w e r   s y s t e m   s t a bi l i z a t i o n, ”   E l s e v i e r   T r an s .   R e ne w abl e   E ne r gy ,   v o l .   32,   p p.   23 34 - 2349,   2 0 07.   [ 13]   D .   P e t ko v i c ,   Z .   C o j ba s i c   a nd  V .   N i kl i c ,   “ A da pt i v e   ne u r o - f uz z y  a ppr o a c h  f o r   w i nd  t ur b i n e   po w e r   c o e f f i c i e nt   e s t i m a t i o n, ”   E l s e v i e r   T r an s .   R e ne w abl e   and  Sus t a i na bl e   E ne r g y   R e v i e w s ,   v o l .   28,   p p.   19 1 - 195,   2 013 .   [ 14]     K .   A ng e l i ne ,   T .   P i d i k i t i , a nd  S .   Y a dl a pa t i , ”   M o de l l i ng   a nd  S i m u l a t i o n  of   A N F I S   C o nt r o l l e d  D o ubl y   F E D   I nduc t i o n  G e ne r a t o r   B a s e d   W i nd   E n e r g y   S y s t e m   f o r   P e r f o r m a nc e   E nh a nc e m e nt , ”   I J C T A ,   v o l .   1 0,   N o .   5,   pp .   61 - 73 ,   2017 .   [ 15]   Z .   C he n ,   S .   A .   G o m e z ,   M .   M c C o r m i c k,   “ A   f uz z y   l og i c   c o nt r ol l e d  p ow e r   e l e c t r on i c   s y s t e m   f or   v a r i ab l e   s pe e d  w i nd  e ne r gy   c onv e r s i on  s y s t e m s ” ,   E i g ht h  I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  P o w e r   E l e c t r o ni c s   a n d  V a r i a b l e   S p e e d  D r i v e s ,   P ubl i c a t i o n  N o .   475 ,   2000 .   [ 16]   A .   G .   A bo - K ha l i l ,   D .   L e e ,   J .   S e o k,   “ V ar i ab l e   s pe e d  w i nd  pow e r   ge ne r at i on  s y s t e m   bas e d  on  f u z z y   l o g i a  c on t r ol   f or   m ax i m um   ou t pu t   pow e r   t r ac k i n g ” ,   35 t h  A nnua l   I E E E   P o w e r   E l e c t r o ni c s   S p e c i a l i s t s   C o nf e r e nc e ,   A c he n,     G e r m a ny ,   20 04.   [ 17]   C .   J a uc h,   T .   C r o n i n,   P .   S ør e ns e n,   B .   B .   J e ns e n ,   “ A   f uz z y   l og i c   pi t c h  a ng l e   c o nt r o l l e r   f o r   po w e r   s y s t e m   s t a bi l i z a t i o n” ,   W i nd   E n e r g y ,   20 07,   p p.   19 - 30 .   [ 18]   J .   Z h a ng ,   M .   C h e ng ,   Z .   C he n  a nd  X .   F u ,   “ P i t c h  A n gl e   C on t r o l   f or   V ar i a bl e   Spe e d  W i nd  T ur bi ne s , ”   D R P T 200 8  T hi r d  I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  E l e c t r i c   U t i l i t y   D e r e g ul a t i o n  a nd  R e s t r uc t u r i ng   a nd  P o w e r   T e c hno l o g i e s ,   6 - 9  A pr i l   2008 ,   N a n j i ng   C hi na .   [ 19]   D .   C hung   pha n  a nd  T .   H i e u  T r i nh ,   “   M a x i m um   po w e r   E x t r a c t i o n  m w t ho d  f o r   D o ubl y - f e d  I nduc t i o n  G e nr e r a t o r   W i nd  T ur bi n e ”   I nt e r n at i on al   J our n al   o f   E l e c t r i c a l   an d  C om put e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l . 8, N o .   2 ,   pp .     711 - 722 ,   2018 .   [ 20]   K .   R a by i ,   a nd  H .   M a hm o ud i ,   “ E ne r g y   s t o r a g e   of   D F I G   ba s e d  w i nd  f a r m   us i ng   D - S T A T C O M ”   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   9 ,   N o .   2,   p p.   76 1 - 770, 2019 .   [ 21]   S.   R u i z ,   J .   P a t i no   a nd  J .   E s p i no s a ,   “ P I   a nd  L Q R   c o nt r o l l e r s   f o r   F r e que nc y   R e g ul a t i o n  i nc l u di ng   W i n d  G e ne r a t i o n”   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n g  ( I J E C E ) ,   V o l .   8 ,   N o .   5 ,   pp.   3 711 - 372 1,   20 18.   [ 22]   K .   B e l g a c e m ,   A .   M e z o ua r   a nd  N .   E s s o unbu l i ,   “ D e s i g n  a nd  A na l y s i s   o f   A da pt i v e   S l i d i ng   M o de   w i t h   E xpo ne n t i a l   R e a c hi ng   L a w   C o nt r o l   f o r   D o ubl e - F e d  I nduc t i o n  G e ne r a t o r   B a s e d   W i nd   T ur bi n e ”   I n t e r na t i ona l   J our nal   o f   P ow e r   E l e c t r oni c s   an d  D r i v e   Sy s t e m   ( I J P E D S) ,   v o l .   9 ,   N o .   4 ,   pp.   1 534 - 15 44,   20 18.   [ 23]   Y .   I he dr a ne ,   C .   E l   B e kka l i ,   B .   B o s s o uf i   a nd  M .   E l   G h a m r a s n i ,   ” I m pr o v e d  W i nd  S y s t e m   us i ng   N o nl i ne a r   P o w e r   C o nt r o l ”   I nd one s i an  J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   an d  C om pu t e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   v o l .   14 ,   N o .   3 ,   2 019 .     [ 24]   A .   H w a s   a nd  R .   K a t e b i ,   “ W i nd  T ur b i ne   C ont r o l   U s i ng  P I   P i t c h   A ngl e   C ont r o l l e r , ”   2n d  I F A C   C o n f e r e nc e   o n   A d v a nc e s   i n  P I D   C o nt r o l ,   v o l .   45 ,   N o .   3 ,   p p.   24 1 - 246 ,   2 012 .   [ 25]   A m m a r   A .   A l da i r   a nd  W . J .   W a ng   “ A dapt i v e   ne ur o  f u z z y   i n f e r e nc e   c ont r ol l e r   f o r   f u l l   v e hi c l e   non l i ne ar   a c t i v e   s us pe ns i on   s y s t e m s ”   201 0  1 st   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  E ne r gy ,   P o w e r   a n d  C o nt r o l   ( E P C - I Q ) ,   pp .   97 - 106 ,   2010 .   [ 26]   W a ng   C .   “ C o nt r o l ,   s t a bi l i t y   a na l y s i s   a nd  g r i d  i n t e g r a t i o n  of   w i nd  t ur b i ne s " .   P hD   T he s i s ,     I m pe r i a l   C o l l e g e   L o ndo n,   2008 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.