Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Основные типы ветротурбин-генераторов в системе электроснабжения

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-5-24-33

Полный текст:

Аннотация

ЦЕЛЬ. Провести подробный анализ существующих ветряных турбин. Проанализировать роль, место и особенности функционирования ветряных электростанций. Привести различные варианты генераторов и схемы преобразования энергии ветра в электрическую. Дать рекомендации по повышению надежности ветряных турбин в интеллектуальных сетях.

МЕТОДЫ. Статья подготовлена с использованием аналитических методов, статистических, теоретических, факторных и технических методов.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Асинхронный генератор с фиксированной скоростью, используемый в системе преобразования энергии ветра (СПЭВ) без интерфейса преобразователя мощности, потребляет значительную часть реактивной мощности из сети. Особенностями данной конфигурации является простая, надежная работа. Ветряная турбина асинхронного генератора с двойным питанием. может улучшить общую эффективность преобразования энергии за счет выполнения отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), а увеличение скорости примерно на 30% может улучшить динамические характеристики и повысить устойчивость к системным возмущениям, которые недоступны для 1-го и 2-го типов турбин. Использование полномасштабных 100% преобразователей мощности значительно повысит производительность систем преобразования энергии ветра СПЭВ, но немного увеличит стоимость преобразователя мощности, до 7% -12% от общей стоимости оборудования. Используя большое количество пар полюсов для всех типов синхронного генератора с постоянными магнитами (СГПМ), редуктор турбины можно удалить. Этот тип систем преобразования энергии ветра более устойчив к нарушениям энергосистемы по сравнению с ветровыми системами типов 1, 2 и 3. Обзор показывает, что для наиболее эффективной продажи и утилизации ветряных турбин на рынках электроэнергии используются технологии 3-го и 4-го типов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье анализируются особенности функционирования ветроэнергетических установок работающих на сеть. Приведены различные варианты генераторов и схем преобразования энергии ветра в электрическую. Приведен подробный анализ существующих ветряных агрегатов. Даны рекомендации по повышению надежности, экономичности ветроэнергетических установок в интеллектуальных сетях.

Об авторах

С. К. Шерьязов
Южно-Уральский государственный аграрный университет
Россия

Шерьязов Сакен Койшыбаевич – д-р. техн. наук, профессор

г. Челябинск



С. С. Исенов
Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина
Казахстан

Исенов Султанбек Сансызбаевич – канд. техн. наук, ассоциированный профессор, декан энергетического факультета

г. Нур-Султан



Р. М. Искаков
Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина
Казахстан

Искаков Руслан Маратбекович – канд. техн. наук, ассоциированный профессор

г. Нур-Султан



А. Б. Кайдар
Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина
Казахстан

Кайдар Аргын Бауыржанулы - докторант 1 курса, магистр техники и технологий

г. Нур-Султан



Список литературы

1. Sheryazov S.K., Shelubaev M.V. Obukhov S.G. Renewable Sources in System Distributed Generation. International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017.

2. Sheryazov S.K., Ptashkina-Girina O.S. Increasing power supply efficiency by using renewable sources. 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. ICIEAM. 2016.

3. Sheryazov S.K., Ptashkina-Girina O.S., Nizamutdinova N.S. Technological and Economic Evaluation of the System of Heat Supply with the Usage of Renewable Sources of Energy. 2018 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). Publisher: IEEE - 2019.

4. Шерьязов С.К., Шелубаев М.В. Ветроэлектрические установки в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей: Монография. Челябинск: ЮжноУральский ГАУ, 2018. 184 с.

5. Sheryazov S.K. Methodology of Renewable Sources Efficient Use. In the Proceedings of the VI international research and practice conference «European Science and Technology», Germany. 2013. pp: 343-347.

6. Сейтказин С. Б., Кайдар А.Б., Кайдар и др. Жел-күн электрлік станциялар: Монография. Павлодар: Кереку, 2019, 175 бет. ISBN 978-601-238-894-4.

7. Шапкенов Б.К., Марковский В.П., Кислов А.П., и др. Топология силовой части многоуровневых преобразователей электрической энергии для автономных электроэнергетических систем, «ХІХ Сәтбаев оқулары» жас ғалымдар, магистранттар, студенттермен мектеп оқушыларының : халықар. ғыл. конф. мат-дары АкадемикҚ. И. Сәтбаевтың 120 жылдығына арналған. Павлодар : С. Торайғыроватындағы ПМУ, 2019. Т. 12 «Студенттер». 2019. 296 б. с.

8. Кислов А.П., Шапкенов Б.К., Марковский В.П., и др. Анализ требований, предъявляемых к системам автономного электропитания с учетом обеспечения электромагнитной совместимости, с «ХІХ Сәтбаевоқулары» жасғалымдар, магистранттар, студенттер мен мектепоқушыларының : халықар. ғыл. конф. мат-дары Академик Қ. И. Сәтбаевтың 120 жылдығынаарналған. Павлодар : С. Торайғыроватындағы ПМУ, 2019. Т. 21 «Жасғалымдар». 2019. 420 б.

9. Кислов А.П., Кайдар А.Б., Марковский В.П. Необходимость применения аккумуляторных накопителей в электроснабжении на основе возобновляемых источников // ПМУ хабаршысы Вестник ПГУ. Сер. Энергетическая. 2014. № 2. С. 112-117.

10. Кайдар А.Б., Шапкенов Б.К., Кислов А.П., др. Энергоэффективные ветрогенераторы с улучшенными энергетическими показателями. Сборник Международной научно-практической конференции «Торайгыровские чтения. Качество жизни в Павлодарской области. Состояние и перспективы», посвященной 55-летию Павлодарского государственного университета имени С. Торайгырова. Павлодар: 2015 г. Т.5. С. 293-298.

11. Кайдар А.Б., Копырин В.С., Шапкенов Б.К., и др. Экспериментальные исследования инвертора с широтно-импульсной модуляцией для систем электроснабжения в возобновляемыми источниками энергии // ПМУ хабаршысы Вестник ПГУ. Сер. Энергетическая. 2014. № 3. С. 137-143.

12. Кайдар А.Б., Шапкенов Б.К. , Марковский В.П. Оценка средних и действующих значений тока, мощности статических потерь на этапах коммутации инвертора с широтноимпульсной модуляцией для систем электроснабжения с возобновляемыми источниками энергии // ПМУ хабаршысы Вестник ПГУ. Сер. Энергетическая. 2014. № 3. С. 129-137.

13. Сарсикеев Ю.Ж., Кайдар А.Б., Лукутин Б.В., и др. Turbulent windcomponent using Kaimal s function. Турбулентная составляющая ветра с функцией Kaimal // ПМУ хабаршысы Вестник ПГУ. Сер. Энергетическая. 2014. № 4. pp .120-125.

14. Aliferov A.I., Kislov A., Markovskiy V., et al. Pulse-width modulation of base vectors in transistor invertor // 11 International forum on strategic technology (IFOST 2016): proc., Novosibirsk, 1–3 June 2016. Novosibirsk:NSTU, 2016. Pt. 2. pp. 130–132.

15. Николаев Ю.Е., Осипов В.Н., Игнатов В.Ю. Методика расчета энергетических показателей автономного энергокомплекса, включающего ГТУ, ВЭУ и аккумуляторы электрической энергии. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(3):36-43. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-3-36-43.

16. Сарыев К.А. Определение ветроэнергетических ресурсов в Туркменистане. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(6):143-154. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-6-143-154.

17. Лаврик А.Ю., Жуковский Ю.Л., Лаврик А.Ю., Булдыско А.Д. Особенности выбора оптимального состава ветро-солнечной электростанции с дизельными генераторами. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(1):10-17. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-1-10-17.


Рецензия

Для цитирования:


Шерьязов С.К., Исенов С.С., Искаков Р.М., Кайдар А.Б. Основные типы ветротурбин-генераторов в системе электроснабжения. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021;23(5):24-33. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-5-24-33

For citation:


Sheryazov S.K., Issenov S.S., Iskakov R.M., Kaidar A.B. The main types of wind turbines-generators in the power supply system. Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(5):24-33. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-5-24-33

Просмотров: 36


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)