Автономные ветроэнергоустановки с оптимальным управлением в условиях образования льда на лопастях ветроколеса в составе ветроэлектростанции

V I Buyalsky; B A Yakimovich

doi:10.22213/2410-9304-2025-1-34-39

Authors

V. I. Buyalsky State Autonomous Educational Institution of Vocational Training “Institutefor Education Development”
B. A. Yakimovich Sevastopol State University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-1-34-39

Keywords:

control system, automation, computer program, time estimation, wind turbine, optimization

Abstract

Based on theperformed analysis of independent wind electric power unitcontrol with pre-installed blades at a required angle according to an estimated engine starttime,pitch drive and ice formation on wind wheel blades to minimize transient time of regulation thewind turbine generator phase voltage that provides self-excitation quality ofasynchronous generator under incomplete information on wind speed and electric loading and accounting the parameters of inductive resistance x1, reduced inductive resistance x′2, starter winding phase resistance r1, reducedstarter winding phase resistance r′2 that may change in time significantly, the differentiation criterion of access time to thebladeposition controldevice from the offered and basiccontrol methods is established. The software module to automate theindependent wind power control being the part of wind power plant is developed, providing timely system preparation for external disturbances taking into account ice formation on wind wheel blades at different modes of power unit operation shows that efficiency of the offered control typein winter can be realizable at speed of a wind from 13m/c and above to eliminate delaysin control. The improvedsoftware of electric power unit control being the part of a wind power plant on the basis of power unit control modes is improved: «Independentcontrol. Summer mode», «Power system control. Summer mode»- electric power is produced at favorable environment conditions; «Independent control. Winter mode», «Power system control. Winter mode» - electric power is producedwhen ice is formedon wind wheel blades.

Author Biographies

V. I. Buyalsky, State Autonomous Educational Institution of Vocational Training “Institutefor Education Development”

PhD in Engineering

B. A. Yakimovich, Sevastopol State University

DSc in Engineering, Professor

References

Буяльский В. И., Якимович Б. А. Автономные ветроэнергоустановки с оптимальным управлением в составе ветроэлектростанции // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 3. С. 48-53. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-3-48-53.

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. Методы повышения эффективности ветроэлектрической установки в условиях образования льда на лопастях ветроколеса // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 4. С. 42-46. DOI: 10.22213/2410-9304-2023-4-42-46.

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.

Wei K, Yang Y, Zuo H, et al. A review on ice detection technology and ice elimination technology for wind turbine. Wind Energy. 2020. No. 23 (3). Pp. 433-457.

Qin Hongwu, Li Xinze, Chye En Un, Voronin V. V. Research on the mechanism of wind turbine blades ice coating and anti-icing methods // Вестник ТОГУ. 2021. № 2 (61). С. 53-60.

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.