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.

Розроблено новий метод прогнозування основних параметрів вітрових електричних установок (ВЕУ), з використанням якого розроблено прогноз динаміки відповідних параметрів ВЕУ до 2030 р. Запропоновано комплекс нових підходів до оцінювання параметра моделі вертикального профілю вітру, які, разом з запропонованими алгоритмами їх реалізації, надають досліднику інструментарій для різнобічного моделювання. Вперше для математичного моделювання характеристик потужності ВЕУ застосовано: модель Гомпертца, сигмоїд, модель Менделя - Мерцера - Флодіна і модель Ричардса. Запропоновано нові, точніші за існуючі, алгоритми оцінювання параметрів цих моделей за паспортними даними щодо характеристик потужності - застосування розроблених методів оцінювання параметрів моделей продемонстровано на прикладі ВЕУ ALSTOM ECO-100 3.0 MW. Для інвестиційних проектів вітрових електростанцій (ВЕС) розроблено новий математичний інструментарій аналізу їх витратної та доходної ефективності. Розроблені моделі та методи вирішують важливе наукове завдання системного аналізу техніко-економічних характеристик ВЕС на стадії передінвестиційних досліджень. Застосування цих моделейта методів дозволяє науково-обгрунтовано оцінювати функціонування ВЕС з точки зору прогнозу її енергетичної та економічної ефективності.

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.

На підставі системи диференціальних рівнянь асинхронних машин (АМ), з урахуванням активного опору обмотки статора та додаткових активних опорів, введених у коло статора, одержано аналітичні залежності ударних струмів і моментів від її параметрів. Одержано аналітичні залежності, які дозволяють описати почергове підключення фаз генератора до мережі у заданий момент часу, за заданих початкових фаз напруги. Встановлено найбільш раціональну послідовність підключення фаз обмотки асинхронних генераторів до мережі, визначено оптимальні початкові фази напруги. Досліджено вплив коливань швидкості вітру на потужність, яку віддає вітротурбіна. Визначено розбіжність між зазначеною потужністю та потужністю, встановленою заводом-виготовачем. У систему диференціальних рівнянь введено функцію, що встановлює безпосередній зв'язок між гармонійними складовими швидкості вітру та моментом на валу генератора, яка дозволяє вірно розрахувати генеровану потужність залежно від умов на конкретній площині установки вітроелектроагрегата та знижує імовірність помилки в процесі вибору вітроплощадки для будівництва вітроелектростанції.

З використанням методів технічної діагностики визначено параметри вітрових дій на металеві гратчасті башти вітроенергетичних установок. Установлено статистичні закономірності поривчастої вітрової течії. Розроблено методику визначення кількості тривалості та максимальних показників поривів вітру, встановлено статичний закон їх розподілу. Експериментально визначено спектральні й амплітудно-частотні характеристики башт як складової частини вітроенергетичних установок (ВЕУ) за умов їх експлуатації. Встановлено критерії оцінки кількості циклів навантаження металевих гратчастих башт ВЕУ у поривчастому вітровому потоці, а також оптимальні критерії для проектування башт збільшеної висотності (до 36 м).

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.

Проаналізовано метод управління вітровою електричною станцією (ВЕС) з урахуванням сили вітру і динаміки навантаження, що забезпечило енергоефективні режими роботи станції. Наведено узагальнений критерій ефективності вітроенергетичної установки (ВЕУ) з використанням обгрунтованих і нормованих параметрів режиму, на підставі чого здійснено оцінювання корисності кожної установки. Обгрунтовано метод визначення складу ВЕС, який базується на розроблених продукційних правилах та алгоритмах, і дає змогу приймати рішення за умов невизначеності. Удосконалено метод оцінювання вагових коефіцієнтів важливості параметрів режиму вітрових електроустановок шляхом усереднення результатів, одержаних різними методами, що дало можливість обгрунтувати розмірність вектора вагових коефіцієнтів важливості. Наведено метод визначення узагальненого критерію ефективності ВЕУ з використанням фундаментальної шкали відносної важливості Сааті, що дало можливість коректно розв'язати задачу оптимізації структури ВЕС, а також метод оптимізації структури з урахуванням миттєвої потужності і узагальненої ефективності кожної ВЕУ, шляхом застосування динамічного програмування, що покладено в основу розроблення системи підтримки прийняття рішення. Описано структуру системи управління ВЕС, яка забезпечує функціонування системи підтримки прийняття рішення при управлінні енергодинамічними процесами.

Розглянуто вплив вітрових електростанцій на режими роботи електричної мережі, а також особливості вибору місця приєднання за допомогою програмного комплексу ДАКАР.

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 максимальні значення динамічного моменту в системі ротор - гальмо (СРГ) у разі відсутності в ній зазорів. Надано методику розрахунку динамічного моменту за наявності зазорів у СРГ.

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

Рассмотрены возможности использования процессов авторегрессии для моделирования вибрационных сигналов ветроагрегатов. Доказана целесообразность использования авторегрессионного анализа для построения систем вибродиагностики узлов ветроагрегата.

Розроблена стохастична модель дозволяє моделювати швидкість вітру з заданою кореляційною функцією та довільною функцією розподілу. Вихідною інформацією про пульсації швидкості вітру у процесі моделювання є одновимірний розподіл, моменти та кореляційна функція.

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.

Предложена и исследована конструкция ветрогенератора, в которой используется трехлопастный ротор типа Савониуса, тихоходный безредукторный электрогенератор и механизм динамического регулирования величины ометаемой площади. Получены зависимости скорости вращения генератора от скорости набегающего воздушного потока. Получены данные зависимости полезной мощности от величины нагрузки.

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.

Показаны способы оценки методических погрешностей с использованием методов гистограммного анализа со сглаживанием эмпирических гистограмм.

Запропоновані методики визначення вагових коефіцієнтів основних параметрів площадки для будівництва вітрових електростанцій можна використовувати під час розробки нормативних документів на етапі передпроектних досліджень.

Развитие мощностей ветроэлектростанций требует разрешения проблемы количественной оценки их участия в покрытии нагрузок энергосистемы во время прохождения ежегодного зимнего максимума. Предлагаемый метод оценки, который базируется на теории случайных процессов и дает возможность определить скорость ветра и количество случаев ее проявления в часы максимума.

Предложенная модель аппроксимации мощности ветровой электрической установки (ВЭУ) основана на использовании логистической функции. Приведены данные о результатах моделирования характеристики мощности ВЭУ модели Т600-48.