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.

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.

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.

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 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.

Індекс рубрикатора НБУВ: З627(4УКР)

Рубрики:

Вітроелектричні станції

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання доцільності використання різних механізмів державної підтримки розвитку вітроенергетики в Україні. Визначено, що найбільш доцільною до реалізації з огляду на нарощування потужності вітроелектростанції (ВЕС) у країні є модифікована схема надання інвестиційних субсидій, яка передбачає конкурсний відбір інвестиційних проектів із впровадження ВЕС.

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.

Разработана новая конструкция гидроусилителя крутящего момента с большим коэффициентом усиления. Представлена нелинейная и линеаризованная математическая модель нового гидроусилителя. Приведен пример применения гидроусилителя в электрогидравлической системе управления ветроэнергоагрегата.

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.

Із позицій синергетичного підходу до дослідження формування просторово неоднорідних структур у разі розвитку нестійкостей розглянуто довгі лінії з розподіленими параметрами, в яких ураховується залежність густини струму витоку від напруги та температури. Проаналізовано основні фактори, що визначають виникнення нестійкостей і характер їх проявлення в часі.

Наведено варіанти технології суміщення. ВЕС є складовою частиною теплових електостанцій, які використовують газотурбінні, паротурбінні або дизельні установки, що не потребує потужностей заміщення та є наглядною демонстрацією економії органічного палива з використанням енергії вітру.

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.

Розглянуто можливості покращання результатів прогнозування за рахунок комбінованого використання різноманітних розрахункових моделей та вихідних даних з урахуванням напрямку вітру.

Представлен вариант совмещения технологий производства электроэнергии с использованием газотурбинного двигателя (ГТД) и ветровой электростанции (ВЭС), в котором мощность для привода компрессора ГТД подводится непосредственно от ВЭС.

Приведены теоретические обоснования по формированию суточных режимов генерации электростанций объединенной энергосистемы Украины с участием ветроэлектростанций большой мощности.

Розглянуто особливості використання лінійних та періодичних процесів під час побудови моделей вібрацій та процесів акустичної емісії у вузлах ВЕА. За результатами ймовірнісного аналізу цих моделей обгрунтовано вибір певних діагностичних ознак, які можна використовувати під час проведення діагностики окремих вузлів.

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.