СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МАЛОЙ МОЩНОСТИ
DOI:
https://doi.org/10.14529/power240408Ключевые слова:
ветроэнергетическая установка, стабилизатор параметров электроэнергии, непосредственный преобразователь частоты, инвертор, трансформатор с вращающимся магнитным полемАннотация
Показано, что одним из способов улучшающих энергетические характеристики ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой мощности является подключение их непосредственно к потребителям электроэнергии через распределительное устройство. В этом случае необходимо стабилизировать не только напряжение источника электроэнергии, из-за изменения величины и характера нагрузки, но и частоту тока, из-за переменной частоты вращения ветроколеса. Приведены структурно-схемные решения стабилизаторов параметров электроэнергии ВЭУ малой мощности, выполненные с использованием современной элементной базы, и раскрыты особенности их работы, преимущества и недостатки. Предложена функциональная схема стабилизатора напряжения и частоты синхронного генератора с постоянными магнитами, содержащая неуправляемый трехфазный выпрямитель, однофазный инвертор напряжения и однофазно-трехфазный трансформатор с вращающимся магнитным полем. Раскрыт принцип работы автоматической системы управления по стабилизации параметров электроэнергии. Предложенное структурно-схемное решение позволяет улучшить КПД, показатели надежности и повысить быстродействие системы управления по стабилизации напряжения и частоты генератора электроэнергии ВЭУ. Результаты исследования повысят эффективность предпроектных работ по разработке энергоэффективных стабилизаторов параметров электроэнергии автономных ВЭУ малой мощности.
Скачивания
Библиографические ссылки
Bekbolatova Z., Aman A., Grigoryev D., Trofimov G., Saukhimov A., Bektimirov A. Power System Stability Research in the Integration of Wind Power Plant in Almaty Region, 2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), Altai, Russian Federation, 2022, pp. 475–480, DOI: 10.1109/EDM55285.2022.9855136.
Devederkin I., Lysakov A., Nikitenko G., Antonov S., Grinchenko V. Development of an Autonomous Wind Power System, 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), Vladivostok, Russia, 2019, pp. 1–5, DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934170.
Sosnina E., Lipuzhin I. A Study of Operation Modes of the Autonomous Power Supply System with Wind-Diesel Power Plant, 2018 IEEE PES Transmission & Distribution Conference and Exhibition - Latin America (T&D-LA), Lima, Peru, 2018, pp. 1–5, DOI: 10.1109/TDC-LA.2018.8511733.
S. Striani, K. Sevdari, M. Marinelli, V. Lampropoulos, Y. Kobayashi and K. Suzuki, Wind Based Charging via Autonomously Controlled EV Chargers under Grid Constraints, 2022 57th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Istanbul, Turkey, 2022, pp. 1-6, DOI: 10.1109/UPEC55022.2022.9917883.
Matrenin P.V., Rusina A.G., Kyrianova N.G., Sergeev N.N. Short-Term Wind Speed Forecasting for an Autonomous Hybrid Power Plant of a Traction Railway Substation, 2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), Altai, Russian Federation, 2022, pp. 411–415, doi: 10.1109/EDM55285.2022.9855186.
Artyukhov I.I., Stepanov S.F., Molot S.V., Tulepova G.N., Erbaev E.T., Tulegenov K.K. Autonomous power supply system based on a diesel generator and renewable energy sources for remote rural areas, 2018 19th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Brno, Czech Republic, 2018, pp. 1–4, DOI: 10.1109/EPE.2018.8395978.
Peng Y., Zhu Q.M., Nouri H. LMI based H2/H∞ power system stabilizers for large disturbances in power systems with wind plant, 2012 Proceedings of International Conference on Modelling, Identification and Control, Wuhan, China, 2012, pp. 939–944.
Григораш О.В., Денисенко Е.А., Квитко А.В., Грищенко Д.Н., Барышев П.М. Энергоэффективные и энергосберегающие автономные системы электроснабжения на ветро-солнечных электростанциях для малых фермерских хозяйств: монография. Краснодар: КубГАУ, 2023. 180 с.
Усков А.Е. Выбор оптимального резервного источника электроснабжения // Сельский механизатор. 2022. № 1. С. 36–38.
Григораш О.В., Попов А.Ю., Воробьев Е.В., Ивановский О.Я., Туаев А.С. Новая элементная база возобновляемых источников электроэнергии : монография. Краснодар : КубГАУ. 2018. 202 с.
Mallick P., Sharma R., Kabat S.R. Low Voltage Ride Through Improvement Using Power System Stabilizer for DFIG based Wind Energy Conversion System, 2022 2nd Odisha International Conference on Electrical Power Engineering, Communication and Computing Technology (ODICON), Bhubaneswar, India, 2022, pp. 1–6, DOI: 10.1109/ODICON54453.2022.10009943.
Sakurai S., Sakamoto O. Voltage Control of DFIG-based Wind Turbine Generator in Rural Grid, 2023 12th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), Oshawa, ON, Canada, 2023, pp. 203-207, DOI: 10.1109/ICRERA59003.2023.10269382.
Квитко А.В., Азарян А.А. Особенности проектирования ветроэнергетических станций : монография. Краснодар : КубГАУ, 2022. 112 с.
Bhukya J., Mahajan V. Modelling of Power System Stabilizer for Double Fed Induction Generator based Wind Power System, 2018 IEEE 8th Power India International Conference (PIICON), Kurukshetra, India, 2018, pp. 1–6, DOI: 10.1109/POWERI.2018.8704411.
Sadhana S.G., Kumaravel S., Ashok S. Revamped Sine Cosine Algorithm Centered Optimization of System Stabilizers and Oscillation Dampers for Wind Penetrated Power System, in IEEE Access, vol. 11, pp. 1890–1905, 2023, DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3232294.
Elistratov V.V., Bogun I.V., Kasina V.I. Optimization of Wind-Diesel Power Plants Parameters and Placement for Power Supply of Russia’s Northern Regions Consumers, 2019 16th Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA), Varna, Bulgaria, 2019, pp. 1–5, DOI: 10.1109/ELMA.2019.8771647.
S. N. Udalov, A. A. Achitaev and V. A. Marchenko, Frequency Responses of Wind Turbines with Magnetic Speed Reduction in Autonomous Power Systems, 2018 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), Omsk, Russia, 2018, pp. 1–6, DOI: 10.1109/Dynamics.2018.8601504.
Никитенко Г.В., Коноплев Е.В., Лысаков А.А. Ветро-солнечная система электроснабжения // Сельский механизатор. 2018. № 4. С. 28–29.
Дайчман Р.А. Расчет ветро-солнечной установки малой мощности // Молодой ученый. – 2016. – № 10 (114) . – С.169–173.
Лаврик А.Ю., Жуковкий Ю.Л., Булдыско А.Д. Особенности выбора оптимального состава ветро-солнечной электростанции с дизельными генераторами // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т.22. № 1. С.10–17.