Методики расчета выработки электрической энергии ветроэнергетическими установками и влияние на них скорости ветра

 АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в анализе влияния указания интервала скорости ветра на расчет выработки электроэнергии определенными ветроэнергетическими установками, используемыми в Крыму. ЦЕЛЬ. Анализ методик, которые могут быть использованы для оценки выработки электроэнергии ветроэнергетическими установками в различных случаях, а также оценка влияния на точность прогноза интервала указания скорости при использовании «полуагрегированных» данных. МЕТОДЫ. В ходе исследования использовались аналитические и расчетные методы, в частности, метод замены переменной, распределение Рэлея, методика Милевского. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрены методики расчета выработки электроэнергии для трех случаев. В первом случае используются первичные данные наблюдений, поэтому он применим только, когда непосредственно в данной местности присутствует метеостанция. Второй случай описывает ход вычислений при частичной затенённости датчиков характеристик ветра, когда рельеф местности более сложный. Здесь необходимо классифицировать степень открытости датчика скорости ветра. Если площадка расположена вдали от метеостанций или метеопостов, используется третья методика. При этом выбор узлов интерполяции показателей потенциальной выработки электроэнергии может быть достаточно сложным. Также проведена оценка влияния скорости ветра на выработку электроэнергии ветроэнергетической установкой. При этом менялось количество интервалов агрегирования и сам интервал агрегирования, а результаты найдены для двух ветроэнергетических установок USW56-100 и Т600-48, распространенных в Крыму. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Ветроэнергетика является одним из перспективных направлений, но часто из-за отличий прогнозных данных от фактических возникают сложности при интегрировании в общую энергосистему. Поэтому важно развивать методики оценки выработки и точность при их использовании.

1. Nicksson Freitas, Marcelino Silva, Meiry Sakamoto.. Wind Speed Forecasting: A Review. International Journal of Engineering Science. 2018. 8. 10.9790/9622-0801010409.

2. Soundarapandian Vidya, Dr. S.Vidya, E. Srie, Janani Vidhya. A Review On The Hybrid Approaches For Wind Speed Forecasting Deep learning View project. International Journal of Scientific Research. 2022. 8. 1584-1590.

3. Ke Zhang, Xiao Li, Jie Su. Variable Support Segment-Based Short-Term Wind Speed Forecasting. Energies. 2022. 15. 4067. 10.3390/en15114067.

4. Tao Liang, Qing Zhao, Huan Shi. A novel combined model based on VMD and IMODA for wind speed forecasting. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. 2022. 42. 1-17. 10.3233/JIFS-201191.

5. Siva Sankari, Senthil Paramasivan, Karmel Arockiasamy, Saminathan Senthivel, Muthamilselvan Thangavel. Deep Learning for Wind Speed Forecasting Using Bi-LSTM with Selected Features. Intelligent Automation & Soft Computing. 2023. 35. 3829-3844. 10.32604/iasc.2023.030480.

6. Хассан Ф.А., Гайнуллина Л.Р., Тимербаев Н.Ф. Методика оценки и прогнозирования среднегодовой скорости и направления ветра на основе данных ветроизмерений. Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. № 3 (55). С. 59-68.

7. Манусов В.З., Хасанзода Н., Иванов Г.В. Оценка мощности ветроэлектростанции на основе нечеткой регрессионной модели прогнозирования скорости и направления ветра. В сборнике: Альтернативная и интеллектуальная энергетика. Материалы Международной научно-практической конференции. 2018. С. 145-146.

8. Манусов В.З., Хасанзода Н. Оценка мощности ветроэнергетических установок на основе нечеткой модели ветрового потока и его вероятностных характеристик. Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. 2019. № 1 (42). С. 73-82.

9. Takvor Soukissian, Flora Karathanasi, E.G. Voukouvalas. Effect of Outliers in Wind Speed Assessment. Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference. Busan, Korea. Volume 1. 2014.

10. Матренин П.В., Манусов В.З., Игумнова Е.А. Устойчивое краткосрочное прогнозирование скорости ветра с помощью адаптивных компактных нейронных сетей. Проблемы региональной энергетики. 2020. № 3 (47). С. 69-80.

11. Дорошенко А.В. Применение нейросетевых алгоритмов при оценке и прогнозировании ветровой комфортности. БСТ: Бюллетень строительной техники. 2020. № 3 (1027). С. 22-23.

12. Буяльский В.И. Автоматизированная система управления ветроэнергетической установкой на базе прогнозирования скорости ветра и мощности потребляемой электроэнергии. Наука и мир. 2017. № 9-1 (49). С. 14-19.

13. Клен Е.С., Яременко М.К., Жуйков В.Я. Влияние погрешности прогнозирования скорости ветра на величину зоны управляемой работы накопителя в системе с ветрогенератором. Працi Iнституту електродинамiки Нацiональноi академii наук Украiни. 2020. № 57. С. 35-41.

14. Meysam Majidi Nezhad, Mehdi Neshat, Azim Heydari, Armin Razmjoo, Giuseppe Piras, Davide Astiaso Garcia. A new methodology for offshore wind speed assessment integrating Sentinel-1, ERA-Interim and in-situ measurement. Renewable Energy. 2021. 172. 10.1016/j.renene.2021.03.026.

15. Елистратов В.В., Минина А.А. Методика прогнозирования выработки ВЭС для управления работой ВЭС на рынках мощности и энергии с использованием результатов дистанционного зондирования скорости ветра в приземном слое. Малая энергетика. 2014. № 1-2. С. 62-65.

16. Безъязычный В.С., Велигура С.А., Калашников А.И., Надтока И.И. Анализ зависимостей электропотребления в энергосистеме от скорости ветра и эффективной температуры воздуха и использование их при краткосрочном прогнозировании. В сборнике: Электроэнергетика глазами молодежи - 2020. материалы ХI Международной научно-технической конференции. В 2-т.. Ставрополь, 2020. С. 147-150.

17. Борисов Вадим Владимирович, Синявский Юрий Владимирович, Соколов Андрей Максимович. Программа для прогнозирования выработки электрической энергии ветрогенератором. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022667180, 15.09.2022. Заявка № 2022666050 от 30.08.2022.

18. Зубарев В.В., Минин В.А., Степанов И.Р. Использование энергии ветра в районах Севера. Л.: Наука, 1989. 208 с.

19. Тучинский Б.Г., Метод оцінки вироблення електроенергії вітроелектричною установкою з даними електронної реєстрації характеристик вітру. Доклады II Международной конференции «Нетрадиционная энергетика XXI века». АР Крым. 2001. С . 95-98.