Pengukuran Kecepatan Angin dan Aplikasi Anemometer

Melakukan pengukuran kecepatan angin secara langsung merupakan cara yang paling akurat untuk mengetahui kecepatan angin pada suatu tempat. Anemometer adalah alat pengukuran kecepatan angin, dengan tipe paling banyak digunakan adalah jenis tiga mangkuk yang berputar dalam sumbu vertikal [17], walau demikian pada saat ini penggunaan amenometer statik yang memanfaatkan gelombang ultrasonik juga sudah mulai berkembang [18]. Selain menggunakan anemometer data angin juga bisa didapatkan dengan menggunakan turbin tes skala kecil, metode ini kemudian dikategorikan kedalam pengukuran dengan metode tidak langsung.

Anemometer juga biasa digunakan untuk mengoptimalkan energi listrik yang dihasilkan pada pembangkit listrik tenaga angin, misalnya seperti yang telah dilakukan pada referensi [19], perhatikan diagram pada gambar 1 [20].

 Gambar 1. Aplikasi anemometer sebagai referensi kontrol turbin angin

Kecepatan angin yang terukur kemudian dibandingkan dengan tip speed ratio (TSR), besar galat kemudian digunakan dalam proses kontrol. Pada dasarnya pengukuran kecepatan angin secara langsung relatif mahal, penggunaan anemometer pada sistem PLTB akan menambah biaya komponen serta biaya perawatan turbin angin, selain itu anemometer dapat menurunkan kehandalan sistem karena adalnya interferensi aerodinamis, efek bayangan (shadow effect), serta turbulensi akibat angin downstream turbin angin [21].

Beberapa tahun terakhir ini, banyak sekali peneliti dari berbagai belahan dunia mengeliminasi penggunaan data anemometer sebagai referensi kontrol pada sistem PLTB. Referensi [21] misalnya, untuk mendapatkan konversi energi maksimum serta menghidari pengukuran kecepatan angin secara langsung penulis memanfaatkan data torka aerodinamis sebagai referensi kontrol kecepatan. Dalam Referensi [22] penulis menggunakan pemahaman dimana kecepatan angular rotor akan proporsional terhadap kecepatan angin. Pada referensi [23], agar tidak diperlukannya anemometer penulis memilih untuk mengaplikasikan pemodelan matematis sistem pembangkit pada algoritma khusus yang apabila diketahui frekuensi, arus, dan tegangan dari generator sinkron, maka kecepatan angin dapat diketahui.

Artikel ini diambil dari makalah thesis penulis (lihat)

Referensi:

[17]	Woofenden, I (2009): Wind Turbine for Dummies, Wiley Publishing Inc., Indianapolis, Indiana.
[18]	Hoffman, D.L., and Molinski, T.S. (2009): How New Techmology Developments Will Lower Wind Energy Cost, CIGRE/ IEEE PES Joint Symposium, 1.
[19]	Mutoh, N. & Nagasawa, A. (2006): A Maximum Power Point Tracking Control Method Suitable For Compact Wind Power Generators, PESC Record - IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference.
[20]	Patel, Mukund R. 1999. Constant Tip-Speed Ratio Scheme, in Wind and Solar Power Systems. CRC Press, Florida,  p. 101.
[21]	Budisan, N., Groza, V., Prostean, O., Filip, I., Biriescu, M., Szeidert, I., Stern, M., (2008): Rotation Speed And Wind Speed Indirect Measurement Methods For The Control Of Windmills With Fixed Blades Turbine, Conference Record - IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, pp. 912-916.
[22]	De Broe, A.M., Drouilhet, S., Gevorgian, V. (1999): A Peak Power Tracker For Small Wind Turbines In Battery Charging Applications, IEEE Transactions on Energy Conversion, 14 (4), pp. 1630-1635.
[23]	Rocha, R., (2011): A Sensorless Control For A Variable Speed Wind Turbine Operating At Partial Load, Elsavier Renewable Energy, 36 (1), pp. 132-141.