Удосконалено математичну модель відцентрового регулятора (ВР) ротора вітроустановки, яка враховує додаткові параметри регулятора у разі флюгерного регулювання, що дозволило одержати уточнені статистичні характеристики вітроустановки малої потужності. Розроблено нелінійну математичну модель ВР ротора вітроустановки у разі антифлюгерного регулювання, що дозволило одержати статистичні характеристики вітроустановки малої потужності за рахунок введення в математичну модель конструктивних параметрів регулятора. Удосконалено рівняння руху системи регулювання з відцентровим регулятором за відсутності зовнішніх збурень і за їх наявності, що дало можливість визначити умови її стійкості залежно від параметрів ВР та виду регулювання. Запропоновано метод визначення видів перехідних процесів та їх цілеспрямованого коригування в системах регулювання роторів вітроустановок з ВР за діаграмою Вишнеградського, що дозволило зменшити час перехідного процесу виходу вітроустановки на усталений режим.

  Скачати повний текст

Визначено граничні енергетичні характеристики роторів вітроустановок. Обгрунтовано можливість їх застосування для розробки запобіжних пристроїв роторів з метою підвищення ефективності та надійності вітроустановок. Створено математичну модель ідеального ротора з урахуванням аеродинамічної якості профілю лопатей (сили та швидкості), що надає можливість більш точно визначити граничні енергетичні характеристики елементів лопатей і ротора вітроустановки. Обгрунтовано ряд технічних рішень запобіжних пристроїв, в яких використано сили Коріоліса й аерогідродинамічного тертя, розроблено методики визначення їх параметрів за граничними енергетичними характеристиками ротора. Створено та досліджено експериментальні зразки вітроустановок з запобіжними пристроями. Виявлено, що розроблені відповідні граничні енергетичні характеристики точно обмежують максимальні значення коефіцієнта потужності за відповідної швидкохідності ротора. Визначено резерви енергетичної ефективності роторів. Основні результати наукового дослідження використано для розробки вітроустановок малої потужності.

  Скачати повний текст

Наведено результати аналізу структур вітроелектрогенеруючих систем, показано перспективність побудови вітроенергетичної установки (ВЕУ) без аеродинамічного регулювання на базі схем енергоустаткування з неповним перетворенням потужності. Запропоновано сталу траєкторію регулювання вітроелектрогенерувальної системи, яка дає змогу знизити встановлену потужність електрообладнання надсинхронного вентильного каскаду (НКВ). Розроблено оптимізаційну математичну модель вибору робочого ковзання, а також методику розрахунку механічних характеристик НКВ з урахуванням впливу ефекту витискування струму на процеси комутації роторного випрямляча. Запропоновано спосіб регулювання НКВ у складі ВЕУ та структурну схему системи керування, що його реалізує. Шляхом дослідження математичної моделі електромеханічної системи підтверджено працездатність запропонованого способу регулювання та структурної схеми системи керування. Наведено методику розрахунку електромеханічної системи ВЕУ на базі НВК та некерованої вітротурбіни.

  Скачати повний текст

Розроблено стохастичні математичні моделі динамічних навантажень вітроелектричних установок (ВЕУ) з асинхронними генераторами для визначення імовірнісних характеристик параметрів навантажувального режиму роботи. Вдосконалено стохастичну модель турбулентності повітряного потоку у приземному шарі атмосфери. Одержано аналітичний вираз та кількісні оцінки електромеханічної сталої часу ВЕУ. Обгрунтовано використання квазістатичного методу для визначення та дослідження імовірнісних характеристик ВЕУ. Розроблено стохастичні математичні моделі потужності та сили лобового тиску на ротор ВЕУ, визначено імовірнісні характеристики.

  Скачати повний текст

Визначено закони і параметри керування експлуатаційними нестаціонарними режимами роботи вітроелектричних установок (ВЕУ) промислових вітроелектростанцій (ВЕС), які зменшують аеромеханічні та електричні навантаження на основні елементи конструкції. Розроблено математичну модель вітроустановки як об'єкта керування у довільних діапазонах зміни швидкості вітру, кута повороту та частоти обертання лопатів на підставі кубічних сплайнів аеродинамічних характеристик. Досліджено динаміку аеромеханічних та електричних навантажень складових частин ВЕУ за різних способів керування генерованою потужністю (флюгерного, антифлюгерного, автостабілізації та керованої автостабілізації) та у процесі пуску і зупинення. Узагальнено результати стосовно установок різної потужності у діапазоні 100 - 1 000 кВт шляхом побудови номограм динамічних навантажень у функції параметрів керування та інерційної сталої часу ВЕУ. Визначено раціональні способи зменшення перенапруги ВЕУ та компенсації реактивної енергії ВЕС.

  Скачати повний текст

Розроблено науково-методичне забезпечення для створення комбінованої електроводопостачальної вітроустановки у вигляді сформульованих принципів побудови, розробленої математичної й імітаційної моделей дослідження електромагнітних та електромеханічних процесів у електротехнічному комплексі на базі магнітоелектричного лінійного генератора зворотно-поступального руху з урахуванням режимів електроводоспоживання та стохастичного надходження енергії вітру.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено закон керування для регулятора струму збудження вітрового електротехнічного комплексу (ВЕТК) з прямим перетворенням енергії вітру в електричну, що забезпечує його роботу у точці максимального відбору потужності вітрового колеса. Вдосконалено математичну модель цього колеса з вертикальною віссю обертання в динаміці, що дозволяє формувати закони керування вітровою електричною установкою та забезпечує можливість оптимізації її функціонування. Вдосконалено математичну модель системи керування ВЕТК з вертикальною віссю обертання вітрового колеса з застосуванням теорії нескінчених множин, що дозволяє покращити якість напруги на виході ВЕТК. Одержав подальшого розвитку підхід до побудови комбінованого регулятора збудження ВЕТК, що полягає у поєднанні переваг чіткого та нечіткого законів керування та дозволяє забезпечити максимально ефективне керування в широкому діапазоні зміни швидкостей вітру.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові методи, а саме: оцінювання просторової репрезентативності інформаційного покриття території регіону з використанням джерел довгострокових даних стосовно характеристик вітру; математичного моделювання характеристики потужності вітрової енергетичної установки (ВЕУ) з системою управління потужністю комбінованого (пасивно-активного) типу; уточненого розрахунку виробітку електроенергії ВЕУ за даними первісної реєстрації швидкості вітру на метеостанціях; оцінювання точності даного розрахунку за даними щодо швидкості вітру, агрегованими відповідно до методики Всесвітньої метеорологічної організації; оцінювання виробітку електроенергії ВЕУ за умов часткового затінення давачів швидкості вітру на метеостанції. Розроблені методи та моделі застосовано для рішення даної проблеми для Криму. Одержано відповідні карти довгострокового прогнозу вітрового енергетичного потенціалу Криму з урахуванням ступеня інформаційного покриття його території джерелами даних довгострокових спостережень характеристик вітру. Розроблено прогноз розвитку вітроенергетики Криму з урахуванням вітрового енергетичного потенціалу його територій і перспектив розвитку електромережевої системи півострова.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано концепцію вибору форм профілів лопатей вертикально-осьових ВУ середньої швидкохідності та відповідно до неї запропоновано конкретні профілі. Розроблено та експериментально підтверджено результати фізичної моделі процесу обтікання лопатей типу КН (з криловим незамкнутим профілем) і двохелементних лопатей запропонованої форми. Доведено правильність обраної робочої гіпотези, в основу якої покладено принцип адаптивності лопатей до особливостей робочого процесу у вертикально-осьових вітроколесах. Одержано характеристики потужності високоефективних вертикально-осьових роторів середньої швидкохідності, що самозапускаються. Наведено рекомендації щодо прогнозування експлуатаційних характеристик і проектування вітроустановок.

  Скачати повний текст

Наведено рівняння зміни швидкості повітря та напрямку потоку за працюючим вітроколесом, що дозволяє здійснювати оптимальне керування кутовим положенням лопатей і орієнтацію ротора вітроустановки на вітер для підвищення виробництва електроенергії. Запропоновано схеми оптимального регулювання кутового положення лопатей і алгоритм обчислення швидкості вітру за швидкістю повітря за лопатями. Порівняння теоретичних результатів досліджень з дослідними даними свідчить, що розбіжність не перевищує 5 %, що вказує на їх достовірність.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблеми підвищення ефективності вітроенергетичних установок (ВЕУ) з асинхронізованим синхронним генератором (АСГ) за умов максимуму аеродинамічного ККД і стабільності частоти генерування. Розроблено математичну модель, яка дозволяє проаналізувати режими роботи ВЕУ з АСГ у разі змінної швидкості обертання ротора та визначити припустимі межі ковзання. Удосконалено методики узгодження параметрів вітротурбіни й АСГ та розроблено алгоритм керування. Запропоновано методику вітрового діапазону роботи вітротурбіни без використання аеродинамічного обмеження обертів шляхом введення додаткового активного резистора в ланцюг статора.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено науково-методичні засади узгодження конфігурацій проектів сервісних та обслуговуючих систем, якими розкрито вплив їх конфігурацій на ефективність. Обгрунтовано множину головних задач управління конфігураціями проектів сервісних та обслуговуючих систем і розкрито взаємозв'язки між ними. Удосконалено методи ідентифікації конфігурацій проектів завдяки сумісному розгляду сервісних та обслуговуючих систем і узгоджено їх конфігурацій на різних етапах життєвих циклів проектів. Вперше розроблено множину методів і моделей для узгодження конфігурації проекту інтегрованої системи електрозабезпечення сільськогосподарських підприємств з використанням енергії вітру, які дозволяють поетапно встановити вплив конфігураційних баз на системні функціональні показники проекту та оцінити його ефективність. Одержали подальший розвиток методологічні засади управління змінами конфігурації у проектах з урахуванням динаміки їх ефективності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст