Урахування фазового кута при визначеннi впливу асиметричних провалiв напруги на роботу вiтрових турбiн

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВолошко, Анатолій Васильович
dc.contributor.authorЛяхова, Катерина Миколаївна
dc.date.accessioned2025-03-14T09:44:34Z
dc.date.available2025-03-14T09:44:34Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність теми. Обрана тема дослідження набула об’єктивної актуальності лише в останнє п’ятиріччя з огляду на наступні фактори: ⎯ Зміна структури генеруючи потужностей внаслідок зростання долі відновлювальної енергетики, зокрема вітрових та сонячних електростанцій. Характер роботи вітрової турбіни стохастичний, залежить від пори року і погодних умов. Потребують всебічного дослідження як впливи провалів напруги на коректне функціонування відрових генераторів ВЕС, так і ймовірних причин виникнення провалів напруги під впливом роботи самих асинхронних генераторів ВЕС. ⎯ Сталий розвиток енергетики та енергоефективність. Промисловість України стає орієнтованою на сталий розвиток і підвищення енергоефективності до середньоєвропейського рівня. Тому потребує дослідження вплив асиметричних провалів напруги на продуктивність роботи вітрової турбіни задля максимального зменшення супутніх енерговитрат та підвищення загальної ефективності турбіни. ⎯ Системи електропостачання через розширення застосування елементів силової електроніки відчувають збільшення факторів, що спричиняють асиметричні провали напруги. Дослідження ймовірності настання аномальних ситуацій та впливу згаданих факторів на роботу генераторів ВЕС (вітрових турбін) має забезпечити підвищення надійності електропостачання. Отже, магістерська дисертація на визначену тему має вирішити завдання оптимізації використання обладнання вітрових електростанцій з урахуванням проблеми виникнення асиметричних провалів напруги та впливу провалів на забезпечення сталого функціонування вітрових турбін в умовах технологічних, економічних, соціальних та екологічних реалій з можливістю убезпечення обладнання від негативних факторів. Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є: Визначення впливу асиметричних провалів напруги на роботу вітрових турбін з урахуванням стрибка фазового кута напруги. Для досягнення поставленої мети були сформульовані та вирішені наступні задачі: ⎯ Проаналізувати перспективи використання вітрових електроустановок в Україні, систематизувати причини і наслідки стохастичної залежності виробленої ВЕУ потужності та узагальнити інформацію про переваги асинхронних генераторів у паралельному режимі роботи ВЕУ. ⎯ Проаналізувати характеристики роботи асинхронних вітрових генераторів. ⎯ Узагальнити ключові параметри провалів напруги, види провалів та джерела виникнення асиметричних провалів напруги. ⎯ Дослідити вплив такого спотворення якості електричної енергії, як асиметричні провали напруги трифазної мережі, на роботу електрообладнання в електричній мережі загалом і на турбіну вітрової установки зокрема. ⎯ Дослідити необхідність врахування фазного кута асиметричного провалу напруги на продуктивність роботи генератора ВЕУ. ⎯ Розробити нову або модифікувати існуючі моделі формування забезпечення захисту турбіни від провалів напруги мережі та мінімізації ймовірності ситуації спричинення провалів напруги турбіною самого асинхронного генератора. Об’єкт дослідження: процес впровадження відновлювальних джерел енергії. Предмет дослідження: методи та засоби оцінювання впливу асиметричних провалів напруги на продуктивність вітрової турбіни. Наукова новизна: Розроблено уніфікований метод виявлення та ідентифікації провалів напруги. На першому етапі, за рахунок застосування вейвлет-перетворення до напруги електричної мережі, визначається наявність провалу напруги. Потім, у випадку його наявності, проводиться аналіз сигнатури векторів напруги у комплексній площині за методологією просторового вектору та напруги нульової послідовності. Це дозволило виявляти та ідентифікувати провали напруги в реальному часі. Методи дослідження. Дослідження проводилися за допомогою числової моделі провалу напруги в трифазній системи електричної мережі Практичне значення одержаних результатів. Магістерська дисертація на дану тему вирішує практичні завдання, пов'язані зі збереженням електроенергії, стабільністю енергопостачання та оптимізацією використання електротехнічного обладнання в умовах сучасних технічних, економічних і екологічних викликів.
dc.description.abstractotherRelevance of the topic: The selected research topic has gained objective relevance over the past five years due to the following factors: - Shift in the Structure of Generating Capacities. The increasing share of renewable energy sources, particularly wind and solar power plants, has changed the structure of power generation. The operation of wind turbines is stochastic, depending on seasonal and weather conditions. Comprehensive studies are needed to examine the impact of voltage dips on the proper functioning of wind turbine generators and the potential causes of these dips, which may be influenced by the operation of asynchronous generators in wind power plants (WPPs). - Sustainable Energy Development and Energy Efficiency. The Ukrainian industrial sector is shifting toward sustainable development and increasing energy efficiency to reach the average European level. Research is required to investigate the influence of asymmetric voltage dips on wind turbine performance, aiming to minimize associated energy losses and enhance overall turbine efficiency. - Electrical Power Systems. The growing use of power electronics has led to an increase in factors causing asymmetric voltage dips. Research on the probability of abnormal situations and the impact of these factors on WPP generators is essential to improve the reliability of electricity supply. Thus, the master's thesis aims to address the optimization of WPP equipment utilization by considering the issue of asymmetric voltage dips and their impact on the stable operation of wind turbines within technological, economic, social, and environmental contexts. The work also seeks to ensure the protection of equipment from adverse factors. 8 Purpose and Objectives of the research: The purpose of this thesis is to determine the influence of asymmetric voltage dips on wind turbine performance, taking into account phase angle jumps. To achieve this purpose, the following objectives were formulated and addressed: - Analyze the prospects for utilizing wind power installations in Ukraine, systematize the causes and consequences of the stochastic dependence of wind power generation, and summarize information on the advantages of asynchronous generators in parallel operation of wind power plants. - Examine the operating characteristics of asynchronous wind generators. - Summarize the key parameters of voltage dips, their types, and the sources of asymmetric voltage dips. - Investigate the impact of this distortion in power quality, specifically asymmetric voltage dips in three-phase grids, on the operation of electrical equipment in general and on wind turbine performance in particular. - Study the necessity of considering the phase angle of asymmetric voltage dips for wind power generator performance. - Develop new or modify existing models for ensuring wind turbine protection against grid voltage dips and minimizing the likelihood of voltage dips caused by the asynchronous generator itself. Object of research: The process of integrating renewable energy sources. Subject of research: Methods and tools for assessing the impact of asymmetric voltage dips on wind turbine performance. Scientific novelty: A unified method for detecting and identifying voltage dips was developed. In the first stage, the presence of a voltage dip is identified using wavelet transformation of the grid voltage. If a dip is detected, the signature of voltage vectors in the complex plane is analyzed based on the spatial vector methodology and zero-sequence voltage analysis. This enables real-time detection and identification of voltage dips. Research methods: The studies were conducted using a numerical model of voltage dips in a three-phase power grid. Practical Significance of the results: The master's thesis addresses practical issues related to energy conservation, power supply stability, and optimizing the use of electrical equipment in the context of contemporary technical, economic, and environmental challenges.
dc.format.extent72 с.
dc.identifier.citationЛяхова, К. М. Урахування фазового кута при визначеннi впливу асиметричних провалiв напруги на роботу вiтрових турбiн : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Ляхова Катерина Миколаївна. – Київ, 2024. – 72 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/72925
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectвітрова турбіна
dc.subjectвідновлювальні джерела
dc.subjectенергія вітру
dc.subjectпровали напруги
dc.subjectасиметричні провали напруги
dc.subjectпоказники якості електричної енергії
dc.subjectпоказники якості електроенергії
dc.subjectтипи провалів
dc.subjectwind turbine
dc.subjectrenewable sources
dc.subjectwind energy
dc.subjectvoltage dips
dc.subjectasymmetric voltage dips
dc.subjectpower quality indicators
dc.subjecttypes of dips
dc.titleУрахування фазового кута при визначеннi впливу асиметричних провалiв напруги на роботу вiтрових турбiн
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
LiakhovaKM_GE_31mp_magistr.pdf
Розмір:
1.84 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи