Автономные ветроэнергоустановки с оптимальным управлением в составе ветроэлектростанции

Владимир Иосифович Буяльский; Борис Анатольевич Якимович

doi:10.22213/2410-9304-2023-3-48-53

Авторы

В. И. Буяльский Севастопольский государственный университет
Б. А. Якимович Севастопольский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-3-48-53

Ключевые слова:

система управления, автоматизация, компьютерная программа, оценка времени, автономная ветротурбина, оптимизация

Аннотация

На основе проведенного анализа управления автономным ветроэлектрическим агрегатом с заблаговременной установкой лопастей на требуемый угол в соответствии с оценкой времени включения двигателя привода питча и учета параметров индуктивного сопротивления x1, приведенного индуктивного сопротивления x′2, активного сопротивления фазы обмотки статора r1, приведенного активного сопротивления фазы обмотки статора r′2, направленного на минимизацию времени переходного процесса регулирования фазного напряжения генератора ветротурбины, что способствует обеспечению повышения качества процесса самовозбуждения и улучшению показателей электроснабжения в условиях неполной информации о характеристи - ках скорости ветра и электрической нагрузки, существенно изменяющихся во времени, - разработан критерий разграничения времени доступа к устройству изменения положения лопастей со стороны предложенного и основного методов выработки управляющих воздействий. Для эффективной согласованной работы предложенного и основного способов управления ветроэнергоустановкой произведено разграничение времени доступа к устройству изменения положения лопастей, а минимизация отрезка времени экстраполяции ветрового потока и электрической нагрузки способствует повышению точности оценки скорости ветра и величины потребляемой мощности за счет устойчивых усредненных значений метеорологического и электроэнергетического процессов, а также обеспечивает уменьшение времени контроля выходных управляемых параметров со стороны существующего основного метода управления, что существенно сокращает его участие в процессе принятия управляющих решений, поскольку данный способ управляющие воздействия генерирует с запаздыванием, что приводит к колебаниям фазного напряжения. Разработан программный модуль управления автономной работой ветроагрегатом в составе ветроэлектростанции с заданной заблаговременностью и учетом динамических свойств системы, что способствует повышению стабильности напряжения современных ветрогенераторов для автономного режима эксплуатации. Усовершенствован программный комплекс управления ветроэлектрической установкой на основе режимности работы энергоагрегата - автономный процесс производства электроэнергии или на энергосистему.

Биографии авторов

В. И. Буяльский, Севастопольский государственный университет

кандидат технических наук

Б. А. Якимович, Севастопольский государственный университет

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети»

Библиографические ссылки

Буяльский В. И. Программное обеспечение управления ветротурбиной в составе ветроэлектростанции на базе учета вибрационной нагруженности привода и своевременной подготовки процесса принятия управляющих решений при разных режимах эксплуатации энергоагрегата // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 1. С. 79-87. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-1-79-87.

Буяльский В. И. Методы повышения эффективности автономной ветроэлектрической установки с программным управлением // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 2. С. 49-57. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-2-49-57.

Буяльский В. И. Методика для устранения запаздывания включения устройства разворота лопастей ветротурбины // Энергетик. 2014. № 5. С. 33-35.

Горячев С. В., Смолякова А. А. Проблемы и перспективы ветроэнергетических систем в России // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 5 (119). С. 37-41.

Нечаев И. С., Шонина Д. Е. Особенности и проблемы развития ветровой энергетики // Молодой ученый. 2019. № 15 (253). С. 44-46.

Пионкевич В. А. Следящие системы автоматического управления напряжением асинхронного генератора и перспективы их развития // Вестник ИрГТУ. 2016. № 2 (109). С. 81-86.

Haiying D., Lixia Y., Guohan Y., Hongwei L. Wind Turbine Active Power Control Based on Multi-Model Adaptive Control // International Journal of Control and Automation. 2015. No. 8. Pp. 273-284.

Subbaian V., Sasidhar S. Maximum energy capture of variable speed variable pitch wind turbine by using RBF neural network and fuzzy logic control // International Research Journal of Engineering and Technology. 2015. No. 2. Pp. 493-500.

Vijayalaxmi B., Bheema K. Individual Pitch Control of Variable Speed Wind Turbines Using Fuzzy Logic with DFIG // International Journal of research in advanced engineering technologies. 2016. No. 5. Pp. 45-52.

Balamurugan N., Selvaperumal S.Intelligent controller for speed control of three phase induction motor using indirect vector control method in marine applications // Indian journal of Geo Marine Sciences. 2018. No. 47. Pp.1068-1074.

Emadifar R., Tohidi D., Eldoromi M. Controlling Variable Speed Wind Turbines Which Have Doubly Fed Induction Generator by Using of Internal Model Control Method // International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering. 2016. No. 5. Pp. 3464-3471.

Пионкевич В. А. Математическое моделирование ветротурбины для ветроэнергетической установки с асинхронным генератором методом частотных скоростных характеристик // Вестник ИрГТУ. 2016. №3. С. 83-88.

Многоагрегатная ветроэнергетическая установка для районов с низким ветровым потенциалом / С. С. Доржиев, Е. Г. Базарова, В. В. Пилипков, М. И. Розенблюм // Агротехника и энергообеспечение. 2021. № 2 (31). С. 45-52.

Серебряков Р. А. Теоретические основы математического моделирования вихревой ветроэнергетической установки // Точная наука. 2021. № 110. С. 23-30.

Серебряков Р. А. Перспективы развития ветроэнергетики // Точная наука. 2021. № 110. С. 2-13.