КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ВЕТРОУСТАНОВОКИ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

 

А.А. БЕБЕШКО, НИ ТПУ, г. Томск

Науч. рук. д-р техн. наук, проф. Б.В. ЛУКУТИН

В автономных системах электроснабжения возможно использование комбинированных систем электроснабжения, содержащих ветроустановки. Для оценки возможностей и эффективности совместной работы установок, для оптимизации режима работы и выработки алгоритмов для настройки автоматики моделируется гибридная система электроснабжения. В данной работе рассмотрено компьютерное моделирование компонентов универсальной динамической модели ветроустановки в MatLabe.

Простейшая модель ветроколеса описывается только математическими уравнениями для мощности и момента ветроколеса. Это позволяет в первом приближение оценить вырабатываемую мощность и момент ветроколеса, при учете всех четырех групп потерь в ветродвигателях модель сильно усложняется.

Для проектирования ветроколеса приходится применять метод математического моделирования аэродинамических и рабочих характеристик малых ветротурбин по данным технической спецификации. Данный метод позволяет получить данные для моделирования Model-Based Calibration и создания реальной модели ветроколеса.

Одной из действующих проблем моделирования динамики ветроустановок является отсутствие подробных метеорологических данных для любой местности. Созданная однонаправленная динамическая модель ветра, учитывающая случайный характер ветра, позволяет получать скорость ветра для любой местности. По распределениям Ван дер Ховена и распределению Вейбулла разработана методика формирования показателей ветра в заданных временных интервалах. Даже при минимальных метеорологических данных (средней скорости ветра) получаем динамику изменения скорости ветра и используем ее в дальнейшем для оптимизации режима работы ветроустановки для заданной местности и выработки алгоритмов для настройки автоматики системы.

Также при моделировании динамических процессов вводится инерционная составляющая ветроколеса, которая рассчитывается по формулам для каждой ветротурбины.

Таким образом, предлагаемый метод моделирования ветра и компонентов ветротурбин достаточно просты в использовании и позволяют с достаточной точностью моделировать действующие ветроустановки для выполнения поставленных задач.

Назад