Рассмотрена проблема составления математической модели для цепи "электрическая линия - ветроагрегат" с целью анализа режимов работы методом математического моделирования. Математическая модель базируется на методе характеристик, учитывает неоднородность цепи и позволяет реализовать различные режимы и изменения в структуре цепи простым изменением значений величин, заданных как сосредоточенные параметры.

Проблемою розвитку вітроенергетики в Україні є недостатність доступної інформації про ефективність вітростанцій у реальних умовах застосування через комерціалізацію промислової інформації. З одного боку, це стосується показників вітрових навантажень в ефективних регіонах, з іншого - забезпечення тривалого ліцензованого вимірювання вітрових параметрів у складних за доступом умовах. Наведено результати оцінки економічної ефективності вітроелектростанції з генераторами різної потужності. Показано, що в такий спосіб можна розрахувати необхідні для попереднього аналізу економічної ефективності вітроелектростанції параметри - річне виробництво електроенергії, прибутковість та окупність інвестиції. В результаті проведено оцінку витрат на вітрогенератори та їхній монтаж та експлуатацію, оцінено розміри прибутку та терміну окупності. Показано високу ефективність впровадження вітроелектростанцій в умовах Карпатського регіону України за умови детального вибору характеристик вітрогенератора для реальних параметрів вітрових навантажень.

Розвиток національної вітроенергетики в Україні стикається з рядом проблем через відсутність у достатніх обсягах інформації про особливості режимів роботи вітростанцій за реальних умов. Це стосується показників вітрових навантажень в різних регіонах, оцінки продуктивності вітрових електростанцій з різнотипними вітрогенераторами. Одною з важливих характеристик потенційних можливостей роботи вітростанції в енергосистемі є час і коефіцієнт використання встановленої потужності, що широко застосовуються в задачах проектування електростанцій. Наведено результати розрахунку характеристик потенціалу виробництва вітроелектростанцій із генераторами різного типу та потужності, що визначено у вигляді часу та коефіцієнту використання встановленої потужності. Показано, що такі характеристики вітростанції однозначно характеризують ефективність застосування конкретного вітрогенератотра в реальних умовах для використання в проектних розрахунках.

Надано результати симулювання приєднаної до мережі вітроустановки з асинхронним генератором із подвійним живленням, а також надано деякі експлуатаційні характеристики. Модель створено на базі добре відомої програми ATP - EMTP. Структура динамічної моделі генератора є подібною до асинхронного генератора з коротко замкненим ротором. Ураховано вплив зміни швидкості ротора генератора на перехідні струми, електромеханічний момент, а також активну та реактивну потужності. Включено також одержані результати симулювання. Представлену модель розглянуто як перший крок до розробки програмного забезпечення для дослідження впливу вітрогенераторів на захист та автоматику мережі.

Розглянуто принципи проектування адаптивної системи керування безредукторної електричної вітрової турбіни з максимальним коефіцієнтом потужності вітряних турбін для змінної швидкості вітру.

Here is observed a mathematical model of a Low Speed Wind Turbine (LSWT); presented a technique of formation of the mathematical description of power processes and a block diagram; defined possibilities and prospects of implementation of a technique for researching of energy transformation of weak and migrating streams and computerisation of diagnostic-operating functions of additional LSWT equipment.

Розглянуто математичну модель вітрової установки для середовища слабких вітрів. Наведено методику формування математичного опису енергетичних процесів і їх блок-схему. Визначено можливості та перспективи реалізації пристрою для дослідження енергетичних перетворень слабких і мігруючих потоків та комп'ютеризації діагностично-керуючих функцій додаткового обладнання вітроустановки для слабких вітрів.

Рассмотрена математическая модель ветроустановки для среды со слабыми и мигрирующими ветрами. Представлены методика формирования математического описания энергетических процессов и их блок-схема. Определены возможности и перспективы реализации устройства для исследований энергетических преобразований слабых и мигрирующих потоков, а также, компютеризации диагностически-управляющих функций дополнительного оборудования ветроустановки для слабых ветров.

Наведено результати аналізу структур вітроелектрогенерувальних систем, показано перспективність побудови вітроенергетичної установки (ВЕУ) без аеродинамічного регулювання на базі схем енергоустаткування з неповним перетворенням потужності. Запропоновано сталу траєкторію регулювання вітроелектрогенерувальної системи, яка дає змогу знизити встановлену потужність електрообладнання надсинхронного вентильного каскаду (НКВ). Розроблено оптимізаційну математичну модель вибору робочого ковзання, а також методику розрахунку механічних характеристик НКВ з урахуванням впливу ефекту витискування струму на процеси комутації роторного випрямляча. Запропоновано спосіб регулювання НКВ у складі ВЕУ та структурну схему системи керування, що його реалізує. Шляхом дослідження математичної моделі електромеханічної системи підтверджено працездатність запропонованого способу регулювання та структурної схеми системи керування. Наведено методику розрахунку електромеханічної системи ВЕУ на базі НВК та некерованої вітротурбіни.

Изложены результаты моделирования режимов работы ветроэлектрической установки с аэродинамической мультипликацией при переменной частоте вращения турбин. Предложены основные технические средства для повышения их эффективности работы.

Приведены результаты исследований влияния конструкции ветроэлектрической установки на динамические характеристики.

Подано результати досліджень впливу конструкції вітроелектричної установки на динамічні характеристики.

Results of research influence construction wind power on dynamic characteristic are presented.

Для ветродвигателей с вертикальным ротором исследована зависимость стоимости наиболее дорогих его частей от соотношения их размеров (высоты и диаметра). Получены формулы, позволяющие определить оптимальную величину этого соотношения для различных вариантов исполнения ветродвигателя: с концентратором ветра или без него.

Розглянуто інформаційну систему спостереження та аналізу даних про параметри роботи блоку управління та перетворення електричної енергії, одержаної від фотопанелей та вітрової турбіни.

Произведен анализ ветропотенциала и инсоляции для двух регионов: г. Херсон и г. Евпатория. Даны рекомендации по составу комбинированных систем с заданной нагрузкой для исследуемых регионов.

Рассмотрены конфузорный, диффузорный и активный аэродинамические режимы работы лопастной решетки горизонтально-осевой ветротурбины; определены параметры, характеризующие эти режимы, получены уравнения связи этих параметров с аэродинамическими параметрами турбины. Приведено разграничение аэродинамических режимов от их характеристических режимных коэффициентов. Изложены пути повышения коэффициента энергообмена, направленные на увеличение выработки ветроэлектроустановкой электроэнергии.

Розглянуто розробку методики аеродинамічного розрахунку дволопатевих роторів вітрогенераторів на базі розрахунку біпланної коробки за методом Бетца. За допомогою одержаної методики можна розраховувати дволопатеві ротори з установчими кутами, різним профілюванням та різними габаритами лопатей.

Досліджено можливість використання вітрогенераторів для виробництва електричної енергії в підземних виробках шахт. Проаналізовано дані щодо швидкостей повітря, та рентабельність його використання. Обгрунтовано застосування для умов шахт вітрогенераторів із вертикальною віссю обертання.

Розроблено наукові положення щодо створення енергоефективної систем автономного електропостачання електричних приймачів шахт і рудників, переважно мереж аварійного освітлення, шляхом використання для генерування електричної енергії частини енергії вентиляційного потоку підземних виробок залізорудних шахт. З метою найбільш ефективного перетворення частини енергії повітряних вентиляційних потоків в електричну енергію вперше обгрунтовано та запропоновано спосіб розташування вітроенергетичної установки на шахтному горизонті та розроблено нову структуру енергоефективного вітроколеса, доповненого повітровідбивачем. Запропоновано закон і систему керування ємнісним струмом асинхронного генератора вітрового електротехнічного комплексу. Вдосконалено математичну модель системи керування вітровим електротехнічним комплексом з вертикальною віссю обертання вітрового колеса із застосуванням теорії нечітких множин, що дозволяє покращити якість електричної енергії, що одержується з допомогою електромеханічного комплексу вітроенергетичної установки.

Розглянуто проблематику управління конфігурацією проектів систем виробництва вітроустановок для сільського господарства. Наведено характеристики процесу впровадження параметричного ряду (ПМР). Проаналізовано зміни структури ПМР в розрізі часу.

Розкрито питання удосконаленя електромеханічних систем імітації поведінки вітротурбін. Висвітлено проблеми розробки методів аналізу і проектування імітаторів вітротурбін (ІВТ) з покращаними техніко-економічними показниками та підвищеною точністю процесу імітації. Наведено математичну модель вітротурбіни, нову структуру системи імітації та відповідний алгоритм управління імітатором. Запропоновано імітатор, який побудовано на базі реверсивного електроприводу постійного струму та не має датчиків на валу електричної машини і відтворює пускові та гальмівні режими роботи вітротурбіни. Математична модель вітротурбіни, що розроблена для системи управління імітатора, враховує неідеальність механічної передачі вітроенергетичної установки, інерцію махових мас вітротурбіни, пульсації її аеродинамічного моменту за рахунок ефектів "затінення вежі" та градієнту швидкості набігаючого вітрового потоку. Розроблено методику розрахунку електромеханічної системи імітатора, що включає комп'ютерне моделювання в середовищі MatLab. Наведено результати дослідження стійкості САР ІВТ з урахуванням дискретності процесів в керованому випрямлячі та системі управління. Зазначено, що аналіз областей стійкої роботи САР імітатора використано для параметричного синтезу цифрового регулятора. Проаналізовано вплив внутрішніх параметрів системи та ряду дестабілізувальних факторів на якість процесу імітації, а також підтверджено можливість застосування в ІВТ блоку ідентифікації режимних параметрів приводу. Розроблено експериментальний стенд імітатора із змінною структурою системи управління і різними алгоритмами завдання числових значень швидкості вітру.

Рассмотрена задача выбора ветродвигателя для ветроэлектрических установок. Путем сравнения показателей и характеристик ветродвигателей показано, что для существующих режимов и скоростей ветра на территории Республики Молдова необходимо использовать тихоходные (многолопастные) ветродвигатели крыльчатого класса.

Розроблено еквівалентну електричну схему заміщення вітроелектричних установок (ВЕУ) з асинхронними генераторами з короткозамкненою обмоткою ротора в складі вітроелектростанції (ВЕС). Виконано розрахункові дослідження генерованої активної та реактивної потужностей ВЕС в електросистемі. З'ясовано, що схемо-технічне рішення серійних ВЕУ з двоступеневою комутацією конденсаторних батарей не забезпечує повної компенсації генерованої реактивної потужності в діапазоні зміни робочих швидкостей вітру. Визначено номінальну потужність компенсатора реактивної потужності ВЕС для різної кількості ВЕУ в складі станції.