Енергоефективне керування вітроелектричними установками
Вантажиться...
Дата
2022-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність роботи. Для сучасних умов розвитку суспільства характерно посилення вимог до використання енергоресурсів з метою їх збереження та зниження шкоди навколишньому середовищу. У зв'язку з чим зростає актуальність розробки, впровадження та вдосконалення установок на основі нетрадиційних відновлюваних джерел енергії, зокрема енергії вітру.
Під час розробки ВЭУ необхідно враховувати, що з зміні швидкості вітру змінюється швидкість обертання вітроколеса. У той же час для максимально ефективної роботи електрогенератора та максимально простого задоволення вимог, які пред'являються до якості електроенергії, необхідна практично постійна швидкість його обертання.
У зв'язку з цим існує три способи стабілізації параметрів вихідної напруги ВЕУ:
1. Механічне керування лопатями вітроколеса або використання спеціальних механічних пристроїв для стабілізації швидкості обертання ротора генератора. Істотними недоліками таких механічних систем керування швидкістю обертання вітроколеса є великі втрати (часткове використання) енергії вітрового потоку, їх складність та дорожнеча, а також невисока надійність.
2. Електричне керування, при якому сталість параметрів вихідної напруги забезпечується за рахунок керування генератором або перетворювачем енергії. При такому способі стабілізації енергія вітру використовується набагато ефективніше, тому що лопаті вітроколеса працюють в оптимальному режимі. Використання сучасного електронного обладнання робить його також дешевшим і надійнішим порівняно з механічним управлінням.
При розробці вітроелектричних установок, стоїть проблема, яку необхідно якісно вирішити – це отримання електроенергії необхідної якості при непостійному характері впливу вітру. Одним з рішень є використання перетворювачів частоти з активними випрямлячами у складі, та формування синусоїдального струму.
Мета – розробка енергоефективного керування вітроелектричними установками, за допомогою перетворювача частоти з активним випрямлячем у його складі.
Задачі:
- розгляд режимів роботи вітроенергетичної установки
- аналіз та вибір схеми активного випрямляча у складі перетворювача частоти;
- розробка цифрової моделі перетворювача у складі вітроелектричної системи;
- дослідження режимів роботи, аналіз потужностей, рівнів напруг та струму на виході перетворювача, гармонійний аналіз струму.
Об’єкт дослідження: процеси перетворення енергії в системах з вітрогенераторними установками
Предмет дослідження: перетворювач частоти з активним випрямлячем для вітроелектричних установок
Методи дослідження. Дослідження проводилися за допомогою методів теорії електричних кіл, електричних машин. Для цифрового моделювання використано програмне забезпечення Matlab.
Наукова новизна одержаних результатів:
1.розроблено алгоритм енергоефективного керування перетворювачем, що дозволить підвищити якість струму.
2.Розроблено цифрову модель перетворювача частоти з системою керування відбором потужності вітрогенератора і передачу її у мережу.
Практичне значення одержаних результатів:
1. Побудована цифрова модель, яка дозволить вивчати та досліджувати роботу електричної частини вітроелектричної установки з машиною подвійного живлення.
Опис
Ключові слова
веу, вітроенергетика, перетворення енегрії, керування, вієнна-випрямляч, wpp, wind energy, energy conversion, control, Vienna Rectifier
Бібліографічний опис
Мордюк, Д. О. Енергоефективне керування вітроелектричними установками : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» / Мордюк Денис Олегович. – Київ, 2022. – 81 с.