ДУБЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Е.В. Соломин; E.A. Сироткин; Е.С. Бодрова; М.С. Чиненов

doi:10.14529/power180207

ДУБЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Авторы

Е.В. Соломин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
E.A. Сироткин Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Е.С. Бодрова Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
М.С. Чиненов Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/power180207

Ключевые слова:

ветроэнергетика, ветроэнергетические установки, системы торможения, дублирующие системы

Аннотация

Приведены данные по регионам Российской Федерации с наиболее высокими среднегодовыми скоростями ветра, обоснована рентабельность использования в данных регионах ветроэнергетических установок. Рассмотрены негативные факторы, с которыми можно столкнуться при эксплуатации ветроэнергетического оборудования в зоне повышенных ветровых нагрузок. Определена необходимость применения дублирующих систем торможения в ветроэнергетических установках. Приведено аналитическое сравнение существующих способов торможения ВЭУ, выявлены их преимущества и недостатки. Предложен наиболее надежный и эффективный вариант электромеханического торможения ветроколеса, в котором сочетаются преимущества рассмотренных аналогов и отсутствуют их недостатки. Приводится описание такой электромеханической системы торможения для вертикально-осевой ветроэнергетической установки с использованием компьютерной 3D-модели, созданной в программном комплексе SolidWorks. Рассмотрена кинематическая схема системы торможения, описывающая взаимосвязь основных компонентов системы: электропривода, редуктора, трехкулачкового тормозного блока и тормозного барабана на роторе ВЭУ. Также в статье описаны созданные схема и алгоритм управления данной системой торможения, основывающиеся на постоянном мониторинге состояния основных компонентов ВЭУ и удержании ее в допустимых рабочих диапазонах. Сделано заключение об эффективности применения рассматриваемой системы торможения на ветроэнергетических установках.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Gogoberidze G., Abramov V.M., Karlin L.N., Lednova J. and Malakhova J. Marine Economic Potential

Assessment for Environmental Management in the Russian Arctic and Subarctic Coastal Regions/ International

Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management SGEM, 2014,

no. 3 (5), pp. 253–260. DOI: 10.5593/sgem2014/b53/s21.034

Dudin M.N., Sekerin V.D., Gorohova A.E., Bank S.V. and Danko T.P. Arctic Zone: Global Strategic Priorities for Integrated Development and Infrastructure Policy. Man in India, 2016, 96 (7), pp. 2297–2313.

Dudin M.N., Ivashchenko N.P., Frolova E.E., Abashidze A.H. and Smbatyan A.S. Innovative Approach to

the Development of the Logistics System of Supply of the Arctic Region Space. International Journal of Economics and Financial, 2016, iss. 6 (4), pp. 1965–1972.

Boute A. Renewable Energy Federalism in Russia: Regions as New Actors for the Promotion of Clean

Energy. Journal of Environmental Law, 2013, 25 (2), pp. 261–291. DOI: 10.1093/jel/eqt005

Gore O., Viljainen S., Makkonen M., Kuleshov D. Russian Electricity Market Reform: Deregulation or Reregulation? Energy Policy, 2012, no. 41, pp. 676–685. DOI: 10.1016/j.enpol.2011.11.031

Larionov A., Nezhnikova E. Role of Energy Efficiency in Improving the Quality of Housing Projects.

International Journal of Applied Engineering Research, 2016, no. 11 (6), pp. 4433–4439.

Runkle B.K., Wille C., Gažovič M., Wilmking M., Kutzbach L. The Surface Energy Balance and Its Drivers in a Boreal Peatland Fen of Northwestern. Russia Journal of Hydrology, 2014, no. 511, pp. 359–373. DOI:

1016/j.jhydrol.2014.01.056

Cole S. NASA-NOAA Satellite Reveals New Views of Earth at Night. Available at: https://www.nasa.gov/

mission_pages/NPP/news/earth-at-night.html (accessed 17.01.2018).

Sevastyanov S., Kravchuk A. The Russian Approach to National Security in the Arctic. Korean Journal of

Defense Analysis, 2017, no. 29 (1), pp. 131–150.

Schubert B. WorldWind Explorer Project. Available at: http://worldwind.earth/ (accessed: 18.01.2018).

Никитин А.Д. Моделирование переходных процессов при работе автономной ветроустановки с резервным источником энергии. Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2016. Т. 16, № 1. С. 36–41. DOI:

14529/power160106 [Nikitin A.D., Akifeva N.N. Simulation of Transient Processes at Operation of StandAlone Wind Turbine with Backup Power Source. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2016, vol. 16, no. 1, pp. 36–41. (in Russ.) DOI: 10.14529/power160106]

Datta R., Ranganathan V.T. A Method of Tracking the Peak Power Points for a Variable Speed Wind

Energy Conversion System, IEEE Transactions on Energy Conversion, 2003, no. 18 (1), pp. 163–168. DOI:

1109/TEC.2002.808346

Hansen A.D., Sørensen P., Iov F., Blaabjerg F. Centralised Power Control of Wind Farm with Doubly Fed

Induction Generators. Renewable Energy, 2006, no. 31 (7), pp. 935–951. DOI: 10.1016/j.renene.2005.05.011

Bossanyi E.A. Wind Turbine Control for Load Reduction. Wind Energy, 2003, no. 6 (3), pp. 229–244.

DOI: 10.1002/we.95

Teodorescu R., Blaabjerg F. Flexible Control of Small Wind Turbines with Grid Failure Detection Operating in Stand-Alone and Grid-Connected Mode. IEEE Transactions on Power Electronics, 2004, no. 19 (5),

pp. 1323–1332. DOI: 10.1109/TPEL.2004.833452

Abrahamsen A.B., Mijatovic N., Seiler E., Sørensen M.P., Koch M., Nørgard P.B., Pedersen N.F.,

Træholt C., Andersen N.H., Østergard J. Design Study of 10 kW Superconducting Generator for Wind Turbine

Applications. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2009, no. 19 (3), art. no. 5067256, pp. 1678–1682.

DOI: 10.1109/TASC.2009.2017697

Коробатов Д.В., Мартьянов А.С., Соломин Е.В., Сироткин Е.А. Эффективные методы регулирования мощности устройств на основе ВИЭ. Международный научный журнал Альтернативная энергетика и

экология. 2016. № 11-12 (199-200). С. 69–78. DOI: 10.15518/isjaee.2016.11-12.069-078 [Korobatov D.V.,

Martyanov A.S., Solomin E.V., Sirotkin E.A. [Efficient Power Control Methods of Devices Based on RES]. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal Al'ternativnaya energetika i ekologiya [International Scientific Journal for Alternative

Energy and Ecology], 2016, no. 11-12, pp. 69–78. (in Russ.) DOI: 10.15518/isjaee.2016.11-12.069-078]

Соломин Е.В., Сироткин Е.А., Козлов С.В. Электромеханическая система аварийного торможения

ветроэнергетической установки. Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 1 (30). С. 19–23. [Solomin E.V., Sirotkin E.A., Kozlov S.V. [Electro-Mechanical System of Emergency Braking for Wind Turbine]. Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy [Electrotechnical Systems and Complexes], 2016, no. 1, pp. 19–23. (in Russ.)]

Wang K., Hansen M.L., Moan T. Dynamic analysis of a floating vertical axis wind turbine under emergency shutdown using hydrodynamic brake, Energy Procedia, 2014, no. 53 (C), pp. 56–69. DOI:

1016/j.egypro.2014.07.215

Yankov P.V, Van Den Bossche A., Valchev V.C., Successive Resistive Braking Circuit for Permanent

Magnet Wind Turbine Generators. Proceedings of EPE-PEMC 2010 – 14th International Power Electronics and

Motion Control Conference, 2010, art. no. 5606915, pp. T1127–T1131. DOI: 10.1109/EPEPEMC.2010.5606915

Загрузки

Опубликован

02/15/2018

Как цитировать

[1]

Соломин, Е., Сироткин E., Бодрова, Е. и Чиненов, М. 2018. ДУБЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ. Вестник Южно-Уральского государственного Университета. Серия: «Энергетика». 18, 2 (фев. 2018), 55–61. DOI:https://doi.org/10.14529/power180207.