Аналіз та оптимізація режимів функціонування вітроенергетичних установок у складі вітроенергетичних станцій в електроенергетичних мережах промислових підприємств

Abstract

Робота присвячена аналізу та оптимізації режимів функціонування вітроенергетичних установок у складі вітроенергетичних станцій, інтегрованих в електроенергетичні мережі промислових підприємств. Основну увагу приділено дослідженню впливу швидкості вітру, навантаження, кута встановлення лопатей та ємності збудження генератора на стабільність напруги, частоти й режимів роботи вітроенергетичних установок. Об’єкт дослідження – режими роботи вітроенергетичних установок у складі вітроенергетичних станцій, інтегрованих в електроенергетичні мережі промислових підприємств. Мета роботи – аналіз та оптимізація режимів функціонування вітроенергетичних установок у складі вітроенергетичних станцій в електроенергетичних мережах промислових підприємств. Практичне значення роботи полягає у можливості використання отриманих результатів для обґрунтування впровадження та оптимізації режимів роботи вітроенергетичних установок у локальних і автономних системах електропостачання промислових підприємств. Результати моделювання можуть бути застосовані під час вибору способів стабілізації напруги й частоти, керування кутом встановлення лопатей, коригування ємності збудження генератора та організації стійкої паралельної роботи декількох вітроенергетичних установок у складі вітроенергетичних станцій. У першому розділі розглянуто актуальний стан розвитку вітроенергетики України та перспективи впровадження вітроенергетичних станцій у практику роботи промислових підприємств. Проаналізовано доцільність застосування автономних джерел генерації електроенергії в системах електропостачання гірничорудних підприємств, основні режими роботи вітроенергетичних установок, а також методи керування ними у складі вітроенергетичних станцій. У другому розділі виконано аналіз вибору генератора для вітроенергетичної установки. Розглянуто модель вітроенергетичної установки з асинхронним генератором із ємнісним збудженням, досліджено вплив зміни швидкості вітру, кута встановлення лопатей, навантаження та ємності збудження на параметри роботи установки. Розроблено модель автономної вітроенергетичної станції з паралельною роботою восьми вітроенергетичних установок. Проведено аналіз пускових режимів вітроенергетичних установок та автоколивань частоти в автономній системі. У висновках приведено аналіз проведеної роботи та отримані відповідні очікувані результати.