Методы повышения эффективности автономной ветроэлектрической установки с программным управлением

V I Buyalsky

doi:10.22213/2410-9304-2023-2-49-57

Authors

V. I. Buyalsky Federal State Independent Educational Institution Sevastopol State University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-2-49-57

Keywords:

control system, self-excitation, voltage, process, transient, independent wind turbine, automation

Abstract

Relevance justification of effective automated control method of independent wind electric installation on the basis of voltage feedback and parameters of inductance x1, reduced inductance x′2, phase resistance of starter winding r1, reduced phase resistance of starter winding r′2 is made under different conditions of electric installation operation to minimize the time of phase voltage regulation transient process of wind turbine generator, that promotes quality improvement of self-excitation and reliability indicator improvement of energy supply of the basic control under insufficient information of meteorological and electric power conditions significaltly changing in time. The review of basic ways to control independent wind electric installations which has shown their negative sides is made, that revealed their negative sides like low execution speed and reliability, lack required voltage control quality, idle excitation current distortion leading to voltage sine curve distortion of the asynchronous generator, and providing no relay protection or the automatic switch and automation operating mode control. The differential equation of wind turbine rotor angular speed is composed. Transfer functions of dynamic links for generator phase voltage automatic control of wind turbine taking into account wind speed, rotor winding current, inductance, rotor winding phase resistance, reduced stator winding phase resistance are plotted. The block diagram imitating model is constructed and schedules of transient processes with zero and non-zero delay were plotted providing delay negative effect development decision making on stability of wind turbine generator phase voltage and to establish method of relevant system preparation to external disturbances vanishing above mentioned disadvantage.

Author Biography

V. I. Buyalsky, Federal State Independent Educational Institution Sevastopol State University

PhD in Engineering

References

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

Крутов В. И. Основы теории автоматического регулирования. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1984. 348 с.

Буяльский В. И. Методы повышения эффективности управления ветроэлектрической установкой на базе учета вибрационной нагруженности привода при разных условиях эксплуатации энергоагрегата // Интеллектуальные системы в производстве. 2021. Т. 19, № 3. С. 74-81. DOI: 10.22213/2410-9304-2021-3-74-81.

Буяльский В. И. Реализация управления ветроэлектрической установкой на базе учета вибрационной нагруженности привода при разных условиях эксплуатации энергоагрегата // Интеллектуальные системы в производстве. 2022. Т. 20, № 4. С. 56-63. DOI: 10.22213/2410-9304-2022-4-56-63.

Кривцов В. С., Олейников А. М., Яковлев А. И. Неисчерпаемая энергия. Ветроэнергетика: учебник. Книга 2. Харьков: Национальный аэрокосмический университет "Харьковский авиационный институт"; Севастополь: Севастопольский национальный технический университет, 2004. 519 с.

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.