Запропоновано принципи побудови системи генерування для вітроенергетичної установки на базі асинхронної машини з фазним ротором. Проведено аналіз статичних та динамічних характеристик системи генерування для вітротурбіни. Наведено результати теоретичних досліджень.

Виконано обробку результатів вимірювань параметрів швидкості вітру, одержаних у системі Держкомгідромету на 10 метеостанціях, розташованих поблизу місць спорудження нових вітрових електростанцій. 3 метою науково-технічного забезпечення виконання завдань програми будівництва вітрових електростанцій запропоновано створити в перспективних регіонах мережу автоматизованих пунктів вимірювання швидкості та напрямку дії вітру з обробкою інформації згідно з вимогами нормативно-технічної документації з вітроенергетики.

Експериментально встановлено, що потужність, яку генерує вітроелектроагрегат за однакових середніх швидкостей вітру, може суттєво відрізнятися від відповідних значень каталожної кривої потужності. Одним із факторів, від якого залежить ця різниця, є турбулентність вітру. Запропоновано математичну модель, яка дозволяє розраховувати значення потужності, яку генерує вітроелектроагрегат за заданих турбулентності та середньої швидкості вітру.

Показано, що для оцінки середньої потужності вітрового потоку на певному інтервалі усереднення слід враховувати центральні статистичні моменти другого та третього порядку. За допомогою приведеної швидкості вітру враховується вплив дисперсії й асиметрії вибірки.

Визначено потужність вітроелектричної станції (ВЕС), яку вона генерує в електросистему в період максимального навантаження, що спостерігається протягом 17 - 19 год в грудні - січні місяцях. За вихідну інформацію про швидкість вітру використано результати строкових вимірювань на метеостанціях Чорноморське та Мисове за 1993 - 2000 рр. Імовіроносні оцінки визначено для періодів тривалістю 62, 45, 30 діб. Математичне очікування середньої потужності складає 0,28 - 0,31 номінальної потужності ВЕС. Ймовірність простоїв ВЕС за метеоумовами складає 0,26 - 0,31. Імовірність роботи ВЕС з номінальною потужністю складає 0,06 - 0,11.

Рассмотрено влияние динамического срыва потока на лопасти ветроагрегатов и состояние научных исследований в этой области. Установлено подобие кавитации и динамического срыва потока с лопастей. Аналогичность явлений кавитации и динамического срыва потока с лопастей ветроагрегатов позволяет моделировать динамический срыв в гидроканале. Висказано предположение о возможности использования формул, описывающих динамический срыв, для описания кавитации гребных винтов.

Індекс рубрикатора НБУВ: З627(4УКР)-082.05

Рубрики:

Вітроелектричні станції

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено алгоритм розрахунку показників технічної ефективності застосування вітроустановок за малих обсягів результатів строкових вимірювань швидкості вітру. Узгодження розподілів повторюваностей швидкості вітру за градаціями та напрямками на висоті вимірювання, а також характеристики потужності вітроустановки здійснено шляхом введення додаткових розрахункових градацій. Наведено приклади використання алгоритму для виконання конкретних розрахунків.

Розроблено методику розрахунку в перехідному процесі струмів і моментів асинхронного генератора під час його підключення на паралельну роботу з мережею. Запропоновано технічне рішення, що виключає перевантаження за моментом і забезпечує зниження кратності максимального струму до значень, передбачених нормативною документацією на асинхронні машини.

Досліджено навантажувальні режими роботи вітроелектричної установки (ВЕУ) на автономний споживач за зміни швидкості вітру. Встановлено, що обов'язковою умовою реалізації стабілізації напруги та частоти для швидкостей вітру менших, ніж номінальне значення, є регулювання величини навантаження, більших - доцільне застосування спільного керування величиною навантаження та кутом повороту лопатей ВЕУ. Розглянуто способи застосування напівпровідникових перетворювачів для керування параметрами електроенергії ВЕУ.

Розглянуто можливості та доцільність використання енергії струменевих течій тропопаузи у вітроенергетиці. Запропоновано один із можливих варіантів висотної вітроенергетичної станції (ВЕС), яку встановлено на прив'язному аеростаті на висоті 8,5 - 9,5 км. Висвітлено проблеми, пов'язані зі створенням такої станції. Для обгрунтування реальності системи наведено необхідні оцінки та розрахунки основних параметрів ВЕС потужністю 3 000 кВт.

Наведено рекомендації щодо вибору асинхронних генераторів для вітроелектроагрегатів, а також результати експериментальних досліджень, необхідних для розробки специфічних питань теорії розрахунку їх характеристик у перехідних і сталих режимах та вдосконалення пускової та захисної апаратури.

Досліджено питання обгрунтованості використання агрегованих даних щодо швидкості вітру, які зберігаються в архівах метеорологічної служби України, для розрахунку виробітку електроенергії вітровою електричною установкою.

Розглянуто питання доцільності використання різних механізмів державної підтримки розвитку вітроенергетики в Україні. Визначено, що найбільш доцільною до реалізації з огляду на нарощування потужності вітроелектростанції (ВЕС) у країні є модифікована схема надання інвестиційних субсидій, яка передбачає конкурсний відбір інвестиційних проектів із впровадження ВЕС.

Із позицій синергетичного підходу до дослідження формування просторово неоднорідних структур у разі розвитку нестійкостей розглянуто довгі лінії з розподіленими параметрами, в яких ураховується залежність густини струму витоку від напруги та температури. Проаналізовано основні фактори, що визначають виникнення нестійкостей і характер їх проявлення в часі.

Індекс рубрикатора НБУВ: З627(4УКР)

Рубрики:

Вітроелектричні станції

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено окремі результати модельних досліджень динамічних режимів електроенергетичних систем для областей із високим насиченням вітроелектричних станцій. У дослідженнях використано програмне забезпечення GE - PSLF. Моделювання виконано для енергосистеми Польщі. Показано переваги нових рішень для роботи вітрових електростанцій під час виникнення системних збуджень, викликаних короткими замиканнями. Визначено роль взаємодії пристроїв FACTS типу SVC. Відзначено все ще актуальну проблему неконтрольованого збільшення потужності приєднаних вітрових електростанцій у режимах електроенергетичних систем.

Розглянуто особливості побудови інформаційно-вимірювальних систем моніторингу параметрів електроенергії промислових вітрових електростанцій та вимоги до її апаратури збору та реєстрації даних. Показано приклад реалізації такої системи на промислових вітрових електростанціях.

З використанням методів технічної діагностики визначено параметри вітрових дій на металеві гратчасті башти вітроенергетичних установок. Установлено статистичні закономірності поривчастої вітрової течії. Розроблено методику визначення кількості тривалості та максимальних показників поривів вітру, встановлено статичний закон їх розподілу. Експериментально визначено спектральні й амплітудно-частотні характеристики башт як складової частини вітроенергетичних установок (ВЕУ) за умов їх експлуатації. Встановлено критерії оцінки кількості циклів навантаження металевих гратчастих башт ВЕУ у поривчастому вітровому потоці, а також оптимальні критерії для проектування башт збільшеної висотності (до 36 м).

На підставі системи диференціальних рівнянь асинхронних машин (АМ), з урахуванням активного опору обмотки статора та додаткових активних опорів, введених у коло статора, одержано аналітичні залежності ударних струмів і моментів від її параметрів. Одержано аналітичні залежності, які дозволяють описати почергове підключення фаз генератора до мережі у заданий момент часу, за заданих початкових фаз напруги. Встановлено найбільш раціональну послідовність підключення фаз обмотки асинхронних генераторів до мережі, визначено оптимальні початкові фази напруги. Досліджено вплив коливань швидкості вітру на потужність, яку віддає вітротурбіна. Визначено розбіжність між зазначеною потужністю та потужністю, встановленою заводом-виготовачем. У систему диференціальних рівнянь введено функцію, що встановлює безпосередній зв'язок між гармонійними складовими швидкості вітру та моментом на валу генератора, яка дозволяє вірно розрахувати генеровану потужність залежно від умов на конкретній площині установки вітроелектроагрегата та знижує імовірність помилки в процесі вибору вітроплощадки для будівництва вітроелектростанції.