Система керування вітрогенератором з урахуванням кута атаки та швидкості вітру

Abstract

Об'єктом дослідження є система управління вітрогенератором. Метою роботи є дослідження системи керування вітрогенератором і його вплив на ефективність потужності роботи системи з урахуванням кута атаки та швидкості вітру. У першому розділі проведено дослідження класифікації та конструкцію вітрогенератора. Описано різні типи вітрогенераторів із їх типовими конструкціями, зокрема вертикальні та горизонтально-осьові вітрогенератори. В результаті було прийнято рішення обрати для дослідження систему на основі синхронного генератора з постійними магнітами. В другому розділі наведено опис системи управління об’єктом, порівняння різних стратегій управління вітрогенераторами, на основі якого обрано систему зі змінною швидкістю та змінним кутом атаки. Виконано математичний опис і проведено моделювання підсистем, що входять до системи управління вітрогенератором, таких як аеродинамічна вітротурбіна, електрогенератор, система управління кутом атаки. В третьому розділі розроблено управління струмом генератора за допомогою ПІ-регулювання, створено спостерігач крутного моменту, проведено моделювання розробленої системи. На основі аналізу отриманих результатів доведено, що розроблена система досить прийнятно працює у діапазоні, в якому знаходиться номінальна швидкість вітру. Таким чином, показано підвищення ефективності перетворення енергії вітру вітрогенератором при використанні обраної системи управління та стратегії керування для конкретних умов роботи об’єкта.