Енергоефективне керування вітроелектричними установками

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБєлоха, Галина Сергіївна
dc.contributor.authorМордюк, Денис Олегович
dc.date.accessioned2023-02-22T14:34:34Z
dc.date.available2023-02-22T14:34:34Z
dc.date.issued2022-12
dc.description.abstractenRelevance of work. The current conditions of the development of society are characterized by increased requirements for the use of energy resources in order to preserve them and reduce damage to the environment. In connection with this, the relevance of development, implementation and improvement of installations based on non-traditional renewable energy sources, in particular wind energy, is increasing. During the development of a wind turbine, it is necessary to take into account that the speed of rotation of the wind wheel changes with the change in wind speed. At the same time, for the most efficient operation of the electric generator and the most simple satisfaction of the requirements for the quality of electricity, an almost constant speed of its rotation is necessary. In this regard, there are three methods of stabilizing the output voltage parameters of the WPP: 1. Mechanical control of the blades of the windmill or the use of special mechanical devices to stabilize the speed of rotation of the generator rotor. The significant disadvantages of such mechanical systems for controlling the rotation speed of the windmill are large losses (partial use) of the energy of the wind flow, their complexity and cost, as well as low reliability. 2. Electrical control, in which the constancy of the output voltage parameters is ensured by controlling the generator or energy converter. With this method of stabilization, wind energy is used much more efficiently, because the blades of the windmill work in an optimal mode. The use of modern electronic equipment makes it also cheaper and more reliable compared to mechanical control. When developing wind power plants, there is a problem that needs to be solved qualitatively - this is obtaining electricity of the required quality with the non-constant nature of the influence of the wind. One of the solutions is the use of frequency converters with active rectifiers in the composition, and the formation of a sinusoidal current. The goal is to develop energy-efficient control of wind power plants using a frequency converter with an active rectifier in its composition. Tasks: - consideration of the operating modes of the wind power plant - analysis and selection of the active rectifier circuit as part of the frequency converter; - development of a digital model of the converter as part of the wind power system; - study of operating modes, analysis of powers, voltage and current levels at the output of the converter, harmonic analysis of current. Research object: energy conversion processes in systems with wind generators. Research subject: frequency converter with active rectifier for wind power plants. Research methods. The research was carried out using the methods of the theory of electric circuits and electric machines. Matlab software was used for digital modeling. Scientific novelty of the obtained results: 1. Аn algorithm for energy-efficient control of the converter has been developed, which will improve the quality of the current. 2. A digital model of the frequency converter with a control system for the wind generator power selection and its transmission to the network has been developed. Practical significance of the obtained results: 1. A digital model has been built that will allow studying and researching the operation of the electrical part of a wind power plant with a double power machine.uk
dc.description.abstractukАктуальність 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.uk
dc.format.page81 с.uk
dc.identifier.citationМордюк, Д. О. Енергоефективне керування вітроелектричними установками : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» / Мордюк Денис Олегович. – Київ, 2022. – 81 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/52911
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectвеуuk
dc.subjectвітроенергетикаuk
dc.subjectперетворення енегріїuk
dc.subjectкеруванняuk
dc.subjectвієнна-випрямлячuk
dc.subjectwppuk
dc.subjectwind energyuk
dc.subjectenergy conversionuk
dc.subjectcontroluk
dc.subjectVienna Rectifieruk
dc.titleЕнергоефективне керування вітроелектричними установкамиuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Mordiuk_magistr.pdf
Розмір:
1.49 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи