Викладено окремі результати модельних досліджень динамічних режимів електроенергетичних систем для областей із високим насиченням вітроелектричних станцій. У дослідженнях використано програмне забезпечення GE - PSLF. Моделювання виконано для енергосистеми Польщі. Показано переваги нових рішень для роботи вітрових електростанцій під час виникнення системних збуджень, викликаних короткими замиканнями. Визначено роль взаємодії пристроїв FACTS типу SVC. Відзначено все ще актуальну проблему неконтрольованого збільшення потужності приєднаних вітрових електростанцій у режимах електроенергетичних систем.

Досліджено роботу малопотужної автономної контрроторної вітроелектроустановки (ВЕУ) з вертикальною віссю обертання, у якій застосовується спеціальний пристрій - трансформатор із обертовою половиною. Останній виконує дві функції: безконтактну передачу згенерованої електричної енергії від рухомого якоря синхронного генератора з постійними магнітами та автоматичне регулювання електричного навантаження ВЕУ. Для побудови системи квазіоптимального керування розроблено естиматор середньої швидкості вітру, який охоплює два вітроротори. Імітаційне моделювання проведено на тестовому профілі вітру з урахуванням розбіжності параметрів та умов роботи вітророторів. Результати показали задовільну ефективність роботи ВЕУ за таких умов.

Quite often energy in small wind and water plants is produced by permanent magnet synchronous generators which work at variable rotational speed. This energy has to be converted by means of a power electronic unit to fit to the three-phase power grid parameters. The main purpose of the control strategy is to transfer maximum possible amount of energy to the power grid. Two methods of energy conversion and the control system are presented in this paper.

Отмечено, что все чаще энергия в малых ветро- и гидроэлектростанциях генерируется синхронными генераторами с постоянными магнитами, которые работают с переменной скоростью вращения. Эта энергия должна быть преобразована с помощью электронного блока мощностью в соответствии с трехфазными параметрами энергосистемы. Основная цель стратегии управления состоит в передаче максимально возможного количества энергии в электрические сети. Приведены два способа преобразования энергии и системы управления, которые их реализуют.

Зазначено, що все частіше енергія в малих вітро- і гідроелектростанціях генерується синхронними генераторами з постійними магнітами, які працюють зі змінною швидкістю обертання. Ця енергія повинна бути перетворена за допомогою електронного блока потужністю відповідно до параметрів трифазної енергосистеми. Основна мета стратегії керування полягає в передачі максимально можливої кількості енергії до електричної мережі. Наведено два способи перетворення енергії та системи керування, які їх реалізують.

З'ясовано величину впливу рельєфу місцевості, а також взаємного затінення вітроагрегатів на зміну їх продуктивності та рівень надійності несучої конструкції башти. Для визначення раціональної висоти башти вітроелектричних установок (ВЕУ) запропоновано враховувати зміну вартості баштової конструкції та зміну виробітку вітроагрегату. Установлено закономірності зміни частоти власних коливань башти вітроустановки залежно від її конструктивних особливостей. Обгрунтовано періодичність обтягування болтів у вузлах башти ВЕУ на підставі одержаних залежностей "зовнішній вплив - розболчуваність". Експериментально доведено ефективність застосування демпферних опор з похилим розташуванням елементів армування у разі установки їх у рівні бази баштових конструкцій.

Індекс рубрикатора НБУВ: З627(4УКР)

Рубрики:

Вітроелектричні станції

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто можливість сумісної роботи гідроелектричних і вітрових станцій з метою більш ефективного використання їх енергетичного ресурсу. Результат такого поєднання дає можливість акумулювати енергію, вироблену вітрогідравлічною установкою, та зменшити вартість комплексу.

Досліджено навантажувальні режими роботи вітроелектричної установки (ВЕУ) на автономний споживач за зміни швидкості вітру. Встановлено, що обов'язковою умовою реалізації стабілізації напруги та частоти для швидкостей вітру менших, ніж номінальне значення, є регулювання величини навантаження, більших - доцільне застосування спільного керування величиною навантаження та кутом повороту лопатей ВЕУ. Розглянуто способи застосування напівпровідникових перетворювачів для керування параметрами електроенергії ВЕУ.

Визначено потужність вітроелектричної станції (ВЕС), яку вона генерує в електросистему в період максимального навантаження, що спостерігається протягом 17 - 19 год в грудні - січні місяцях. За вихідну інформацію про швидкість вітру використано результати строкових вимірювань на метеостанціях Чорноморське та Мисове за 1993 - 2000 рр. Імовіроносні оцінки визначено для періодів тривалістю 62, 45, 30 діб. Математичне очікування середньої потужності складає 0,28 - 0,31 номінальної потужності ВЕС. Ймовірність простоїв ВЕС за метеоумовами складає 0,26 - 0,31. Імовірність роботи ВЕС з номінальною потужністю складає 0,06 - 0,11.

Розглянуто особливості побудови інформаційно-вимірювальних систем моніторингу параметрів електроенергії промислових вітрових електростанцій та вимоги до її апаратури збору та реєстрації даних. Показано приклад реалізації такої системи на промислових вітрових електростанціях.

Виконано обробку результатів вимірювань параметрів швидкості вітру, одержаних у системі Держкомгідромету на 10 метеостанціях, розташованих поблизу місць спорудження нових вітрових електростанцій. 3 метою науково-технічного забезпечення виконання завдань програми будівництва вітрових електростанцій запропоновано створити в перспективних регіонах мережу автоматизованих пунктів вимірювання швидкості та напрямку дії вітру з обробкою інформації згідно з вимогами нормативно-технічної документації з вітроенергетики.

Проанализированы разработки гидроаккумулирующих станций для совместной работы с ветроэлектрическими станциями с целью обеспечения автономного электропитания регионов. Рассмотрены вопросы создания гидроаккумулирующих станций на морской воде.

Розроблено алгоритм розрахунку показників технічної ефективності застосування вітроустановок за малих обсягів результатів строкових вимірювань швидкості вітру. Узгодження розподілів повторюваностей швидкості вітру за градаціями та напрямками на висоті вимірювання, а також характеристики потужності вітроустановки здійснено шляхом введення додаткових розрахункових градацій. Наведено приклади використання алгоритму для виконання конкретних розрахунків.

Виконано розрахункові дослідження величини перенапруги складових частин вітроелектричної станції в процесі генерування електроенергії. Розроблено та впроваджено в експлуатацію схемне рішення модернізованого силового трансформатора потужністю 1000 та 1600 кВА напругою 36,75/0,4 кВ для забезпечення умов електромагнітної сумісності обладнання станції в повному діапазоні зміни генерованої потужності.

Запропоновано принципи побудови системи генерування для вітроенергетичної установки на базі асинхронної машини з фазним ротором. Проведено аналіз статичних та динамічних характеристик системи генерування для вітротурбіни. Наведено результати теоретичних досліджень.

На основе разработанной математической модели динамических режимов ветроэнергетической установки турбогенераторного типа решена задача управления по гарантированным запасам аэродинамической устойчивости, что обеспечивает улучшение энергетических и экономических характеристик. Выполнена компьютерная реализация разработанных математических моделей с использованием записей реального ветра. Рассмотрены автономный режим работы ветроэнергетической установки, а также режим работы параллельно с сетью бесконечной мощности.

На основі розробленої математичної моделі динамічних режимів вітроенергетичної установки турбогенераторного типу розв'язано задачу управління по гарантованих запасах аеродинамічної сталості, що забезпечує покращення енергетичних та економічних характеристик. Виконано комп'ютерну реалізацію розроблених математичних моделей з застосуванням записів реального вітру. Розглянуто автономний режим роботи вітроенергетичної установки, а також режим роботи паралельно з мережею безмежної потужності.

On the basis of the developed mathematical model of the dynamic modes of wind-driven powerplant of turbogenerator type the problem of guaranteed aerodynamic stability margin control is solved. It provides the improvement of energetic and economic characteristics. Computer realization of the developed mathematical models with using the writings of a real wind is fulfilled. The off-line mode of work of wind-driven powerplant and the functional mode in parallel with a network of infinite power are considered.

Вперше виявлено й описано залежності спектральних складників рівня звукового тиску за характерних параметрів навколишнього середовища в системі працівник - вітроенергетична установка - середовище на прикладі вітроелектричної станції. Доведено, що максимальне значення рівня звукового тиску припадає на частотний діапазон 250 - 8 000 Гц. Розроблено математичну модель розрахунку та прогнозування рівнів звукового тиску від вітроенергетичних установок у системі працівник - вітроенергетична установка - середовище, що зважає на інтерференцію, дифракцію та поглинання акустичних коливань, а також на метеорологічні умови та властивості поверхні землі. Запропоновано та реалізовано інноваційний підхід до створення математичної моделі опису меж складної області вітроелектричної станції за допомогою R-функцій.

Приведено описание схемотехнического решения компенсатора реактивной мощности промышленных ветроэлектростанций с асинхронными генераторами.

Розроблено математичну модель і одержано статистичні характеристики стохастичного процесу споживання реактивної потужності вітроелектричної установки (ВЕУ) та вітроелектричних станцій (ВЕС) з асинхронними генераторами з урахуванням пульсацій швидкості вітру та напруги електросистеми, а також технічних рішень обладнання компенсації реактивної потужності ВЕС. Розроблено нову математичну модель процесу генерування та споживання реактивної потужності ВЕУ. Визначено кількісні значення кореляційних зв'язків між потужностями складових частин станції. Одержано емпіричну функціональну залежність реактивної потужності компенсації ВЕС від кількості установок в її складі. Розроблено та виготовлено партію компенсаторів реактивної потужності для вітроелектричних модулів вітчизняних ВЕС.

Досліджено питання розробки математичної моделі й одержання статистичних характеристик стохастичного процесу споживання реактивної потужності вітроелектричної установки (ВЕУ) та вітроелектричних станцій (ВЕС) з асинхронними генераторами урахуванням пульсацій швидкості вітру та напруги електросистеми, а також технічних рішень обладнання компенсації реактивної потужності ВЕС. Розроблено нову математичну модель процесу генерування та споживання реактивної потужності ВЕУ. Визначено кількісні значення кореляційних зв'язків між потужностями складових станції. Одержано емпіричну функціональну залежність реактивної потужності компенсації ВЕС від кількості установок в її складі. Розроблено та виготовлено партію компенсаторів реактивної потужності для вітроелектричних модулів вітчизняних ВЕС.

Експериментально встановлено, що потужність, яку генерує вітроелектроагрегат за однакових середніх швидкостей вітру, може суттєво відрізнятися від відповідних значень каталожної кривої потужності. Одним із факторів, від якого залежить ця різниця, є турбулентність вітру. Запропоновано математичну модель, яка дозволяє розраховувати значення потужності, яку генерує вітроелектроагрегат за заданих турбулентності та середньої швидкості вітру.