Open AccessMethods of Increasing the Stability of Speed Rotation of Wind Turbine Rotor
Author(s) -
V. I. Buyalsky,
N M Schaytor
Publication year - 2019
Publication title -
vestnik iževskogo gosudarstvennogo tehničeskogo universiteta/vestnik ižgtu imeni m.t. kalašnikova
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2413-1172
pISSN - 1813-7903
DOI - 10.22213/2413-1172-2018-4-166-173
Subject(s) - rotor (electric) , turbine , rotation (mathematics) , stability (learning theory) , rotational speed , control theory (sociology) , computer science , engineering , mechanical engineering , control (management) , machine learning , artificial intelligence
Проведен анализ и исследование методов повышения стабильности и частоты вращения современных ветроустановок в процессе производства электроэнергии. Обоснована необходимость уменьшения динамических нагрузок и улучшения показателей надежности в условиях неполной информации о характеристиках метеорологических и электроэнергетических условий, изменяющихся во времени. Усовершенствована математическая модель процесса производства электроэнергии ВЭУ, отличающаяся тем, что метеопараметр, определяющий характер зависимости угловой скорости ротора ветроколеса от скорости ветра и угла положения лопасти, выбирается с возможностью заблаговременного определения изменения частоты вращения ветроколеса, что способствует учету динамических свойств системы для повышения оперативности принятия управляющих решений при переменных характеристиках метеорологических условий. При этом наличие коэффициента в предложенной формуле обеспечивает понижение кубической степени метеопараметра до единицы, что дает возможность получить линейную зависимость скорости вращения ротора в соответствии с изменением внешней среды. Предложен метод подготовки системы к внешним возмущающим воздействиям, содержащий своевременную установку угла питча лопасти в соответствии с оценкой скорости воздушного потока и потребляемой мощности, учетом инерционности системы и времени изменения положения лопастей, что позволяет учитывать динамические особенности работы системы. Приведена система линейных дифференциальных уравнений для автоматического регулирования с учетом влияния скорости ветра, мощности потребляемой электроэнергии и времени запаздывания по регулированию. Разработана модифицированная математическая модель процесса производства электроэнергии ветроэнергетической установкой с возможностью заблаговременного определения изменения частоты вращения ветротурбины.