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

V I Buyalsky

doi:10.22213/2410-9304-2024-1-41-47

Authors

V. I. Buyalsky State budgetary educational institution of a city of Sevastopol Average comprehensive school No. 23

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-1-41-47

Keywords:

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

Abstract

On the basis of the analysis of wind electric unit control with preliminary installation of blades at a required angle according to an estimation of the drive pitch engine start timesubjected toice formation on wind wheel blades to minimize the wind turbine rotor angular speedtransient time, that promotes wind wheel rotation speed stability under the conditions of incomplete wind speed and the electric loadinginformation, that may change significantly with time, the criterion of access time to the of bladeposition control devicefrom the proposed and basic methods of control is established. The program module towind power automation control within thewind electric stationstructure is developed, providing relevantsystem preparation for external actions due to ice formation on blades wind wheel at different operation modes of power unit,that showedangular speed increase of a wind turbine rotor during winter time thus demanding more energy of a wind stream (14m/s) in comparison with the spring and autumn period (11.1m/s).Therefore, ice formation on wind wheel blades slows down wind wheel rotor rotation. Hence, the offered control method efficiency during winter time to avoid control delay is shown byrotation speed increase of a wind turbine rotor towards can be realizedforwind speeds exceeding 13m/s. The improved software control unit of wind power installation within the structure of wind power station based on the power unit operation modes provides: «Summer mode» - electric power generationunder favorable environment conditions; «Winter mode» - electric power generation under ice formation on blades wind wheel.

Author Biography

V. I. Buyalsky, State budgetary educational institution of a city of Sevastopol Average comprehensive school No. 23

PhD in Engineering

References

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 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.

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.

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.