Novel Deep Learning Model for Predicting Wind Velocity and Power Estimation in Advanced INVELOX Wind Turbines

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 203

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-6_013

تاریخ نمایه سازی: 12 فروردین 1402

چکیده مقاله:

Wind energy is a renewable energy source that has grown rapidly in recent decades. This energy is converted into electricity using advanced INVELOX wind turbines. However, the wind velocity is critical, and predicting this velocity in real-time is challenging. As a result, a deep learning (DL) model has been developed to predict the velocity in advanced wind turbines using a novel enhanced Long Short-Term Memory (LSTM) model. The LSTM enhancement is executed by employing the Black Widow optimization with Mayfly optimization in the Python platform as application software. The dataset has been prepared using Ansys Fluent fluid flow analysis. In addition to that, the wind turbine power generation was computed analytically. A subsonic wind tunnel test is also performed by employing a ۳-Dimensional printed physical model to validate the simulation dataset for this innovative design. The proposed MFBW-LSTM model (Enhanced LSTM with BWO and MFO) predicts efficiently, with an accuracy of ۹۵.۳۴%. Furthermore, the performance of the proposed model is compared to LSTM, BW-LSTM, and MF-LSTM. Accuracy, MAE, MAPE, MSE, and RMSE are among the performance criteria the proposed DL model achieves efficiently. As a result, the proposed DL model is best suited for velocity prediction of an Advanced INVELOX wind turbine in various cross sections with high accuracy.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

K. Ramesh Kumar

Mechanical Engineering Department, Sri Sivasubramaniya Nadar College of Engineering, Anna University, Chennai, India

M. Selvaraj

Mechanical Engineering Department, Sri Sivasubramaniya Nadar College of Engineering, Anna University, Chennai, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Akour, S. N. and H. O. Bataineh (۲۰۱۹). Design considerations ...
  • Allaei, D. and Y. Andreopoulos (۲۰۱۴). INVELOX: Description of a ...
  • Allison, S., H. Bai and B. Jayaraman (۲۰۱۹). Estimating wind ...
  • Allison, S., H. Bai and B. Jayaraman (۲۰۲۰). Wind estimation ...
  • Alpman, E. (۲۰۱۸). Multiobjective aerodynamic optimization of a microscale ducted ...
  • Aly, H. H. (۲۰۲۰). A novel deep learning intelligent clustered ...
  • Asghar, A. B. and X. Liu (۲۰۱۸). Adaptive neuro-fuzzy algorithm ...
  • Bassett, K., R. Carriveau, D. S. K. Ting (۲۰۱۵). ۳D ...
  • Bekir, A. and S. Reşat (۲۰۱۹). Estimation of Wind Turbine ...
  • Chen, M. R., G. Q. Zeng, K. D. Lu and ...
  • Deam, R. T. (۲۰۰۸). On scaling down turbines to millimeter ...
  • Gohar, G. A., T. Manzoor, A. Ahmad, Z. Hameed, F. ...
  • Guo, Y., Y. Chen, J. Ma, H. Zhu, X. Cao, ...
  • Hao, W., Y. M. Zhang, J. X. Mao and H. ...
  • Hao, Z., D. Niu, M. Yu, K. Wang, Y. Liang ...
  • Howell, R., N. Qin, J. Edwards and N. Durrani (۲۰۱۰). ...
  • Khan, M., T. Liu and F. Ullah (۲۰۱۹). A new ...
  • Khodayar, M. and J. Wang (۲۰۱۸). Spatio-temporal graph deep neural ...
  • Kosasih, B. and H. S. Hudin (۲۰۱۶). Influence of inflow ...
  • Li, W., X. Jia, X. Li, Y. Wang and J. ...
  • Lin, Z. and X. Liu (۲۰۲۰). Wind power forecasting of ...
  • Zi, L., X. Liu and M. Collu (۲۰۲۰). Wind power ...
  • Liu, H., X. Mi and Y. Li (۲۰۱۸). Smart deep ...
  • Liu, H., Z. Zhang, H. Jia, Q. Li, Y. Liu ...
  • Liu, Y., H. Qin, Z. Zhang, S. Pei, Z. Jiang, ...
  • Ma, Z., H. Chen, J. Wang, X. Yang, R. Yan, ...
  • Manwell, J. F., J. G. McGowan and A. L. Rogers ...
  • Memarzadeh, G. and F. Keynia (۲۰۲۰). A new short-term wind ...
  • Ohba, M. (۲۰۱۹). The impact of global warming on wind ...
  • Ramesh Kumar, K. and M. Selvaraj (۲۰۲۳). Investigations on integrated ...
  • Shahbazi, R. Sh. Kouravand and R. Hassan-Beygi (۲۰۱۹) Analysis of ...
  • Sorribes-Palmer, F., A. Sanz-Andres, L. Ayuso, R., Sant and S. ...
  • Wang, J., Y. Wang and Y. Li (۲۰۱۸). A novel ...
  • Zhu, X., R. Liu, Y. Chen, X. Gao, Y. Wang ...
  • نمایش کامل مراجع