автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Мультимодульная ветроэлектростанция с инверторами тока для стабилизации выходного напряжения

На правах рукописи

005046245

Соломенкова Ольга Борисовна

МУЛЬТИМОДУЛЬНАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С ИНВЕРТОРАМИ ТОКА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов-2012

005046245

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Степанов Сергей Федорович

Митяшин Никита Петрович, доктор технических наук, профессор, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., профессор кафедры «Системотехника»

Змеев Анатолий Яковлевич, кандидат технических наук, профессор, Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, профессор кафедры «Применение электроэнергии в сельском хозяйстве»

Институт проблем точной механики и управления Российской академии наук, г. Саратов

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», 410054 , Саратов, ул. Политехническая, 77, корпус 2, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.».

Автореферат разослан «23» апреля 2012 г.

Автореферат размещен на сайте wvvw.sslu.ru «23» апреля 2012 г.

Ученый секретарь Г^/ >

диссертационного совета Г^Ь-- ю.Б. Томашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время ветроэнергетика развивается быстрыми темпами в большинстве индустриально развитых стран. Она является одним из наиболее перспективных видов возобновляемой энергетики и направлений развития энергосберегающих технологий с практически неисчерпаемым потенциалом экологически чистой энергии.

Первое место среди электростанций на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии занимают ветроэлектрические установки. Это связано с практически повсеместной распространенностью энергии воздушного потока, его большим потенциалом и значительными успехами, достигнутыми в мировой ветроэнергетике за последние годы.

В настоящее время 70% территории России, где проживает около 22 млн. человек, находится в зоне децентрализованного электроснабжения. Электроснабжение потребителей на этих территориях осуществляется от автономных дизельных электростанций. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии в этих регионах достигает 15-25 руб. за кВт-ч. Т.к. большинство территорий расположено в регионах со среднегодовой скоростью ветра, не превышающей 4 м/с, то применение обычных ветроустановок зачастую оказывается экономически нецелесообразным. Поэтому для электроснабжения данных районов за счет энергии ветра необходима разработка ветроэнергетических установок, эффективно работающих при низкой скорости ветра.

Анализ существующих отечественных и зарубежных разработок в области ветроэнергетики показывает, что имеется ряд нерешенных проблем, связанных с повышением эффективности самой ветроэнергетической установки, систем генерирования и стабилизации электрической энергии, особенно при работе на резкопеременную нагрузку в условиях нестабильности ветрового потока.

Большой вклад в разработку ветроустановок внесли отечественные учёные: В.Г. Залевский, Н.Е. Жуковский, Г.Х. Сабинин, В. П. Ветчинкин, Н.В. Фатеев, К.А. Ушаков и др.; в развитие преобразовательной техники: И.И. Кантер, Г.С. Зиновьев, Ю.Г. Толстов, А.Ф. Резчиков, C.B. Хватов и др.

Объектом исследования является мультимодульная ветроэлектро-станция с изменяемым количеством рабочих лопастей и стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока.

Предметом исследования являются режимы стабилизации выходного напряжения по величине и частоте при работе на резкопеременную нагрузку в условиях нестабильности ветрового потока.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности выработки электроэнергии в ветроэлектростанциях мультимодульного типа с изменяемым количеством

рабочих лопастей и стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести анализ существующих конструктивных схем ветроэлектростанций и предложить новую конструкцию мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, магнитоэлектрической системой перемещения ветроколес для изменения количества рабочих лопастей и выходным стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока;

2. Разработать математическую модель мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей и преобразователем частоты на основе инвертора тока;

3. Исследовать режимы работы мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей в диапазоне изменения скоростей ветра от 2,5 м/с до ураганных с получением мощностных параметров работы ветроэлектростанции;

4. Выполнить технико-экономический расчет и оценить эффективность применения мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей.

Методы исследования включают аналитические методы, которые базируются на современной теории работы ветроэнергетических установок, теории электрических машин, преобразователей частоты, магнитоэлектрических систем, а также современном аппарате математического и имитационного компьютерного моделирования и методах определения экономической эффективности результатов научно-исследовательских работ.

Научные положения и результаты, содержащиеся в работе и выносимые на защиту:

1. Способ повышения эффективности процесса преобразования энергии ветрового потока в электроэнергию за счет использования в ветро-электростанциях ветроколес с изменяемым количеством рабочих лопастей;

2. Использование в структуре ветроэлектростанции преобразователя частоты на основе инвертора тока, что позволяет получить стабильное выходное напряжение при изменяющейся в широких пределах величине генераторного напряжения от 0,1 до 1,5 Шом.;

3. Разработанная имитационная математическая модель мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, позволяющая исследовать как установившиеся, так и переходные режимы работы ветроэлектростанции при изменяющейся скорости ветра от 2,5 до 15 м/с.

4. Результаты технико-экономического расчета разработанной мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей.

Научная новизна работы заключается:

-в развитии способа получения электроэнергии из ветрового потока путем создания ветроколеса с перестраиваемой структурой;

-в использовании для стабилизации выходного напряжения преобразователя частоты на основе инвертора тока при изменении генераторного напряжения в широких пределах;

- в разработке имитационной модели модуля мультимодульной вет-роэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, позволяющей получать электрические и мощностные характеристики ветроэлек-тростанции в зависимости от скорости ветра.

Практическую ценность и полезность работы представляют: конструкция составного перестраиваемого ветроколеса с изменяемым количеством рабочих лопастей, эффективно работающая в расширенном диапазоне скоростей ветра; конструкция мультимодульной ветроэлектростанции с увеличенной на 22% выработкой электроэнергии, обладающая повышенной надежностью и ремонтопригодностью; имитационные математические модели, позволяющие снизить расходы на проектирование и разработку ветроэнергетических установок; способ стабилизации выходного напряжения в условиях изменения генераторного напряжения в широких пределах за счет использования инвертора тока.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы реализованы:

- в госбюджетной научно-исследовательской работе СГТУ-341 «Разработка теоретических основ создания локальных систем электроснабжения на основе комплексного использования источников электроэнергии различной физической природы» в разделе применения автономных ветроэнергетических установок;

- по хоздоговору №261 «Разработка схемных решений по подключению вентильного генератора от 100 до 500 кВт с безредукторным приводом от вала отбора мощности газоперекачивающего агрегата к системе электроснабжения, компрессорного цеха (компрессорной станции)» при создании имитационной визуализированной математической модели синхронного генератора на постоянных магнитах с системой стабилизации в виде преобразователя частоты на основе инвертора тока;

- в научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе по теме: «Разработка модуля мультимодульной ветроэлектростанции с комбинированным ветроколесом», договор №30 от 01.07.2011 г. с ООО «НП «ТЭСО» со сдачей отчетов для проведения НИОКР;

- в учебном процессе кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. при чтении курса лекций «Гидроэнергоустановки и нетрадиционные источники энергии».

Работа выполнялась в соответствии с программой 06В «Научные основы создания высокоэффективных, энергосберегающих систем по произ-

водству, транспортировке, преобразованию, распределению и потреблению электроэнергии», входящей в перечень основных научных направлений СГТУ имени Гагарина Ю.А.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены на ежегодных Всероссийских научно-практических конференциях в г. Камышине 2009-2011 гг.; Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых СГТУ в 2010, 2011 гг.; II Международной научно-практической конференции СГАУ в 2011 г.; Международной научно-практической интернет-конференции в рамках Международного интернет-фестиваля молодых ученых СГТУ в 2011 г.; V Международной научно-практической конференции в г. Чите в 2011 г.; Всероссийском конкурсе научных работ студентов, магистрантов, аспирантов в г. Тольятти в 2011 г. В 2011 г. автор стал победителем в конкурсе проектов научно-технического творчества молодежи и программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы. Объем работы составляет 162 страницы, в тексте 82 иллюстрации, 29 таблиц. Список литературы включает 136 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определены актуальность работы, цель и задачи исследования, структура и содержание диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены вопросы классификации ветроэлек-тростанций (ВЭС), особенности конструкции существующих ветродвигателей (ВД), а также электрогенераторов, применяемых на ВЭС для выработки электроэнергии, рассмотрены географические характеристики и ветровые нагрузки района размещения разрабатываемой ВЭС. Предполагаемым месторасположением являются районы Заволжья Саратовской области (п. Александров Гай). Для данного района количество дней в году, когда скорость ветра имеет значение от 2,5 до 5 м/с, составляет 250, 65 дней в году скорость ветра меньше 2,5 м/с и только 50 дней в году скорость ветра более 5 м/с. Применение в этом регионе типовых ВЭС является экономически нецелесообразным, т.к. они будут эффективно работать всего 13% от общего количества дней в году. Под типовой ВЭС подразумевается трехлопастная ВЭС с радиусом ветроколеса 11 м и стартовой скоростью 5 м/с, номинальной мощностью 20 кВт. В результате анализа существующих ВЭС, выбраны основные технические решения, на основе которых создавалась новая конструкция. Это ВД с горизонтальной осью вращения, обладающий наибольшим коэффициентом эффективности использования энергии ветра по сравнению с вертикально-осевыми ВД. Модульный принцип

построения ВЭС позволяет обеспечить гарантированное энергоснабжение объекта, при этом осуществлять сервисное обслуживание, не прерывая подачу электроэнергии, а также не требует больших финансовых и трудовых затрат на проектные, строительные и монтажные работы за счет высокой степени заводской готовности поставляемого оборудования, легкости его монтажа и запуска в работу. При этом отсутствует необходимость избыточного резервирования устанавливаемых мощностей.

Во второй главе предложены новые конструктивные решения: составное перестраиваемое ветроколесо (СПВК) и на его основе мультимо-дульная ВЭС. СПВК состоит из трех ветроколес (ВК) и магнитоэлектрической системы перемещения ВК для включения в работу разного количества рабочих лопастей 12, 6, 3. Данное решение позволяет обеспечить возможность ВЭС работать в широком диапазоне изменения скоростей ветра при высоком значении коэффициента использования энергии ветра 4 = 0,35 -0,47 и пусковом моменте (для преодоления сил трения) в 4 раза больше, чем у типовых ВЭС (при скорости ветра 2,5 м/с).

СПВК сочетает в себе достоинства быстроходных и тихоходных ВК: высокий коэффициент использования энергии ветра и большой пусковой момент.

На рис. 1 представлены графики изменения^ коэффициента использования энергии ветра 4 и вращающего момента М в зависимости от быстроходности Ъ для 3-, 6- и 12-лопастных ветроколес, сплошной линией изображен график разработанного СПВК.

Рис.1. Графики коэффициента использования энергии ветра и вращающего момента СПВК: 1- двенадцатилопастное ВК; 2- шестило-пастное ВК; 3- трехлопастное ВК; 2опт\ -оптимальная быстроходность двенадцати-лопастного ВК; 2опт2 - оптимальная быстроходность шестилопастного ВК; ХоптЗ -оптимальная быстроходность трехлопастного ВК

Из графиков видно, что СПВК позволяет иметь оптимальную быстроходность Ъ в пределах от 1 до 3, с максимальным коэффициентом использования энергии ветра и большими пусковыми моментами в зоне малых скоростей ветра.

В зависимости от скорости ветра СПВК работает в следующих режимах. При низкой скорости ветра от 2,5 до 4 м/с лопасти всех ветроколес (общее количество лопастей - 12) совмещены в одной плоскости и участвуют в работе СПВК, обеспечивая максимальный вращающий момент при высоком коэффициенте использования энергии ветра (рис. 2, а). При сред-

ней скорости ветра от 4 до 6,5 м/с ВК, содержащее шесть лопастей, отсоединяется от основного ВК, смещается вправо и перестает вращаться (рис. 2, б). В работе остаются два ВК с общим количеством лопастей 6. При скорости ветра от 6,5 до 15 м/с ВК, содержащее три лопасти, отсоединяется от основного ВК, смещается влево и перестает вращаться (рис. 2, в). При этом в работе остается одно 3-лопастное ВК, которое продолжает работать с максимальной скоростью вращения, а остановившиеся ВК - не препятствуют вращению основного ВК, а являются направляющими для ветрового потока.

Рис. 2. Режимы работы СПВК в зависимости от скорости ветра

Управление перемещением ВК происходит от микропроцессорного блока управления, подающего управляющие сигналы на электромагниты перемещения подвижных ветроколес.

Основное дифференциальное уравнение, описывающее динамику вращения СПВК, представлено в виде:

= М ~М -М , (1)

спек ¡¡I спек е с '

где ^спек ~ момент инерции системы ветроколесо - генератор;

со - угловая частота вращения вала, рад/с. При этом т-со =со т к

ек р'

ветроколесо с генератором соединено по безредукторной схеме; оу - угловая частота вращения ветроколеса, рад/с;

со

Р

- угловая частота вращения ротора генератора, рад/с;

Мспвк ~ механический момент вращения СПВК при оптимальной

быстроходности, Н-м; М£ - электромагнитный момент ротора генератора, Н-м;

М£ - максимальный вращающий момент ветроколеса, Н-м.

г •р

М =-°пш—«

спвк (У ' V /

2опт ~~ оптимальная быстроходность ВК;

Р - мощность ветрового потока, Вт, определяется по формуле:

в

« 2 и

>2 .„3

где р - плотность воздуха, кг/м3; Л - радиус ветроколеса, м; у — скорость ветра, м/с.

Энергия, переданная ветровым потоком ВЭС:

ОО

00

,2 „3

Е= Г Е ск> = \ --к-р- К ■ V • С -А -Г Л,

-1 л^ J О ^ X) V

Р V

(4)

V

где С^ - коэффициент использования энергии ветра ВК; Т - время, с;

/г - функция распределения скоростей ветра по Вейбуллу: Л =0,000004х5-0,0002л4 + 0,0044х3-0,0406х2 +0,1439х-0,0022 . (5)

V

Мощность СПВК определяется из выражения:

где С коэффициенты использования энергии ветра при работе

12 лопастей СПВК при скорости ветра ^ =2,5-4 м/с; 6 лопастей СПВК при у2 =4-7 м/с; 3 лопастей СПВК при у3 =7-15 м/с соответственно;

^ = 1, при 2,5<у<4,^ =0, при 0<V<2,5, у>4;

= 1, при 4<у<7^2 =0,при 2,5<V<4,V>7;

^ = 1, при 7<у< 15,= 0, при 0<у<7.

Основными составляющими модуля рассматриваемой ветроэлектро-станции являются СПВК и электротехнический комплекс, включающий магнитоэлектрические системы перемещения ветроколес, электрический генератор, преобразователь частоты на основе инвертора тока с коммутирующими конденсаторами и регулируемым тиристорно-индуктивным компенсатором выпрямительного типа, накопитель электрической энергии в виде аккумуляторной батареи с зарядным устройством, а также микропроцессорный блок управления с набором датчиков тока, напряжения, скорости и направления ветрового потока. Блок-схема модуля МВЭС представлена на рис. 3.

Р

спек т

Е

Рис. 3. Блок - схема модуля мультимодульной ВЭС

Модульный принцип построения ВЭС позволяет путем увеличения количества модулей получить необходимую мощность. Максимальная мощность данных установок может достигать 100-150 кВт. Общий вид мультимодульной ВЭС, состоящей из пятнадцати однотипных модулей небольшой мощности, представлен на рис. 4.

Рис. 4. Общий вид мультимодульной ВЭС: 1 -модуль; 2 - металлическая рама; 3 - металлическая балка; 4 - платформа; 5 - система для крепления рамы к платформе и поворота модулей; 6 -опора; 7 - датчик направления и скорости ветра; 8 - блок управления

При рабочих скоростях ветра поворотный механизм платформы (4) МВЭС по командам блока управления поворачи-,8 вает платформу с модулями перпендикулярно потоку ветра. При ураганной скорости ветра данный механизм поворачивает ВЭС вдоль воздушного потока, что предотвращает поломку лопастей. При порывистом ветре избыточная энергия будет сбрасываться в накопитель. В штилевые дни, число которых по продолжительности составляет не более двух для регионов Заволжья, на примере п. Александров Гай, электроснабжение потребителей осуществляется от аккумуляторных батарей (АБ). Емкость АБ рассчитана на беспрерывную подачу электроэнергии в течение двух суток.

В третьей главе разработаны алгоритм расчета магнитоэлектрической системы для изменения количества рабочих лопастей ветроколеса в программе ELCUT [Профессиональный 5.6.0.680] и выполненные в MATLAB Simulink [Version 7.11.0.584 (R2010b)] имитационные математические модели СПВК и модуля мультимодульной ветроэлектростанции.

В результате расчета и исследования динамических режимов магнитоэлектрической системы были получены значения пондеромоторной силы, действующей между постоянным магнитом перемещаемого ВК и опорным электромагнитом, значения магнитного потока, поверхностной энергии, потокосцепления и индуктивности катушки в зависимости от величины зазора между втулками с постоянным магнитом и электромагнитом.

Имитационная математическая модель СПВК представлена на рис.5.

Рис. 5. Имитационная математическая модель СПВК мультимодульной БЭС

Результаты работы СПВК в диапазоне изменения скоростей ветра от 2,5 до 15 м/с представлены на графиках (рис. 6, 7).

М. Нт

—Г ^—

__Х^—1

___ -г^Н !

0 2.5 5 Vvetra, mIs 10 15

Зона работы Зона работы Зона работы

12 лопастей 6 лопастей 3 лопастей

Рис. 6. График зависимости момента СПВК от скорости ветра

Uab deyst, Б

напряжения генератора в зависимости от скорости ветра

На рис. 6 выделены три зоны работы СПВК в зависимости от скорости ветра. При достижении скорости ветра заданной величин 4,5 или 7 м/с меняется количество рабочих лопастей СПВК. До 4,5 м/с работают все 12 лопастей. При скорости ветра в пределах 4,5 - 7 м/с работают 6 лопастей. При скорости ветра больше 7 м/с происходит переключение СПВК на работу с 3 лопастями. Из рис. 7 следует, что величина выходного напряжения меняется от 40 В при скорости ветра 2,5 м/с до 550 В при 15 м/с.

Соизмеримость мощностей генератора автономного источника питания, его нагрузки и приводного ветродвигателя определяет взаимное влияние элементов ветроустановки. Следовательно, исследование мультимо-дульной ВЭС должно осуществляться на основе системного подхода с учетом основных характеристик всех элементов энергоустановки, рассматриваемых как единое целое с помощью имитационной математической модели модуля мультимодульной ВЭС (рис. 8).

В ВЭС с генератором на постоянных магнитах величина генерируемого выходного напряжения изменяется пропорционально изменению скорости ветра. При скорости ветра 2,5 м/с величина генераторного напряжения составляет 10 % от требуемой величины выходного напряжения 380 В. Мощность ветрового потока при этом составляет 1 % от номинальной мощности модуля. Проблема получения необходимого по величине и частоте выходного напряжения была решена за счет применения преобразователя частоты на основе инвертора тока (ИТ), который в наибольшей степени подходит по своим свойствам к режиму работы ВЭС.

Применение преобразователя частоты на основе ИТ позволяет иметь выходное напряжение необходимой величины и качества при изменении генераторного напряжения в широких пределах. Основной особенностью ИТ является возможность получения выходного напряжения, значительно превышающего входное.

Однако внешняя характеристика ИТ имеет круто падающий характер. Для получения стабильного выходного напряжения при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной необходимо схему дополнить компенсирующим устройством (рис. 9). В данной схеме применен индуктив-но-тиристорный компенсатор выпрямительного типа.

Рис. 8. Имитационная математическая модель модуля мультимодульной ВЭС с преобразователем частоты на основе тока

1Л=уаг

А о-В оС о-

2\ А 2\

А

VS2

УЭ4

2f

1.Г

УБ5

А

=т=СГ

_У513

Ж

[ к;

я

УЭ14

У515

УБ1б

\7 \7 \7

У518

У57

37 \7

\7

У59

У510

УБИ

УБ12

С1ГС2ГСЗГ

f2=50 Гц и2=380 В -оА

-О В

-О С

Рис. 9. Схема преобразователя частоты на основе ИТ с индуктивно-тиристорным компенсатором реактивной мощности: УБЬУБб - тиристоры выпрямителя; У57-У512 - тиристоры инвертора тока; У313-У518 - тиристоры компенсатора; Цс-входной дроссель компенсатора; СГ- сглаживающие фильтры; Ы - входной дроссель инвертора тока; С1-СЗ -коммутирующие конденсаторы

На рис. 10 представлены внешние характеристики ИТ при совместной работе с компенсирующим устройством и без компенсирующего устройства. Из графиков видно, что при работе ИТ совместно с компенсатором имеем участки строго постоянного выходного напряжения при изменении нагрузки в определенных пределах. Данные характеристики хорошо согласуются с особенностями работы ВЭС при ветровых нагрузках от очень слабых до максимальных.

и*

ю 7,5 5

1,5

\ 1 \ 7=120 эл.гр.

7=110 эл.гр.

7=105 эл.гр.

7=65 эл.гр.

>2

о 1 10 В, о.е.

Рис. 10. Внешние характеристики ИТ: у - угол управления компенсатором;

1- без учета работы компенсатора реактивной мощности;

2-е учетом работы компенсатора реактивной мощности

Внешняя характеристика ИТ в относительных величинах (в рамках метода основной гармоники) выражается в виде зависимости:

[/* = —-fcpY+1

Ud Зл/б VU-cos/7 SV\

(7)

где U* - отношение величины выходного напряжения Uk напряжению питания Ud; В - коэффициент загрузки; р - угол запирания; (р — фазовый угол нагрузки.

Коэффициент загрузки определяется из выражения:

В = (8) со • z ■ С

где О) - выходная частота, рад/с; z - сопротивление нагрузки, Ом; С - фазная емкость коммутирующей батареи, Ф. При В—> 0 (режим холостого хода) выражение (7) стремится к виду

язТб '

В области малых значений В (режим разгрузки ИТ) выходное напряжение ИТ резко возрастает, теоретически становясь сколь угодно большим. Такой характер внешней характеристики ИТ наиболее подходит для применения его в структуре ВЭС.

На рис. 11-14 представлены результаты расчета основных параметров электротехнического комплекса при скорости ветра 10 м/с в режиме холостого хода.

is abc, А

0.717

Рис. 11. Графики токов статора генератора

200

-200

п п ,1s

^ 1 J и и и

2.05

2.06

2.07

2.08

2.09

2.1

t, s

Рис. 12. График на выходе генератора линейного напряжения

I кот. А

~1-1---Г"

-Г-

Id. А

~1-Г-

"JÉlV, В

2.04 2.05 2.D6 2.07 2.08 2 39 2 1 2 11

t; s

Рис. 13. Графики тока компенсатора, тока в цепи постоянного тока, напряжения на выходе инвертора I abc, А

0.05(1

0

-0.05 500 0

-5001

■чГ* -, У, \ у--s А * Г~ тл /—

.)LJ X-J XJ xL/ N ■

U abc, В

к5 (Г— Х7\ т5 Si тБ 1x1/ d и

0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.7 0.71 0.72 1, в

Рис. 14. Графики выходных трехфазных токов и напряжений на нагрузке

Применение преобразователя на основе ИТ для работы при частоте 50 Гц позволяет получить кривую выходного напряжения, по форме близкую к синусоидальной, и обеспечить наличие стабильного по величине напряжения на нагрузке во всем диапазоне изменения мощности ветрового потока.

Для обеспечения параллельной работы модулей мультимодульной ВЭС необходимо соблюдение условий: равенство частот модулей, равенство выходных напряжений модуля по величине и фазе. Выполнение этих условий обеспечивается за счет применения микропроцессорного блока управления. Микропроцессорный блок управления формирует управляющие сигналы строго постоянной частоты, которые подаются одновременно на все выпрямительные и инверторные блоки модулей. Равномерная загрузка модулей по току обеспечивается изменением угла

управления компенсаторами. Схема мультимодульной ВЭС представлена на рис. 15.

Рис. 15. Схема мультимодульной ВЭС: СПВК - составное перестраиваемое ветроколесо; СГ - синхронный генератор; В -выпрямитель; ИТ - инвертор тока; БУ - блок управления инвертором; К - компенсатор реактивной мощности; АБ - аккумуляторная батарея; МБУ - микропроцессорный блок управления; БР- автоматический выключатель; ДТ - датчик тока; ДТн - датчик тока нагрузки; ДН - датчик напряжения; Н - нагрузка

В четвертой главе приведено технико-экономическое обоснование применения мультимодульной ВЭС, выполненное по методу расчетных затрат. Метод основан на сравнении эффективности вариантов мультимодульной ВЭС и типовой ВЭС, т.е. сравнении доходов и расходов с учетом дисконтирования на протяжении всего периода существования проекта. В

результате проведенных расчетов был определен дисконтированный срок окупаемости мультимодульной ВЭС, который составил 11 лет.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Новое конструктивное исполнение ветроэлектростанции с изменяемым количеством работающих лопастей позволяет объединить достоинства тихоходных и быстроходных ветроколес: иметь пусковой момент в 4 раза больше, чем у типовых 3-лопастных ВЭС при скорости ветра 2,5 м/с и повышенный коэффициент использования энергии ветра 0,35-0,47 во всем диапазоне изменения скоростей ветра.

2. Для стабилизации выходных значений напряжения и частоты ветроэлектростанции при изменении скорости ветра в пределах от 2,5 м/с до ураганных эффективно применение преобразователя частоты на основе инвертора тока.

3. Применение мультимодульной ветроэлектростанции с составными перестраиваемыми ветроколесами позволяет увеличить годовую выработку электроэнергии на 22% по сравнению с типовой 3-лопастной ВЭС, при этом 14% за счет установки составного перестраиваемого ветро-колеса, 8% за счет работы мультимодульной ветроэлектростанции в расширенном диапазоне скоростей ветра.

4. Продолжительность работы мультимодульной ветроэлектростанции с составными перестраиваемыми ветроколесами, размещенной в районе Заволжья Саратовской области, в режиме выработки электроэнергии составляет более 300 дней в году при использовании ветрового потока от 2,5 м/с до ураганных, что в три раза больше, чем у ветроэлектро-станций, выполненных по типовой схеме.

5. Выполнение ветроэлектростанции в виде мультимодульной с составными перестраиваемыми ветроколесами не требует больших финансовых и трудовых затрат на проектные, строительные и монтажные работы за счет высокой степени заводской готовности поставляемого оборудования, легкости его монтажа и запуска в работу, а также увеличивает надежность и ремонтопригодность.

6. Срок окупаемости мультимодульной ветроэлектростанции мощностью 20 кВт с диаметром ветроколеса 3 м и числом модулей 15 шт. составляет 11 лет при стоимости электроэнергии 3 руб./кВт-ч.

Основные публикации по теме диссертации

Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК РФ:

1. Соломеикова, О.Б. Характеристики комбинированного ветроколеса /О.Б. Соломенкова, И.М. Павленко // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2010. - №4 (50). - Вып. 2. - С.49-50.

2. Соломенкова, О.Б. Мультимодульная ветроэлектростанция для районов Заволжья Саратовской области / О.Б. Соломенкова [и др.] // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011,- №1 (54).-Вып. 3.- С.181-186.

3. Соломенкова, О.Б. Математическая модель электротехнического комплекса модуля мультимодульной ветроэлектростанции [Электронный ресурс] / О.Б. Соломенкова // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 2; URL: http://www.science-education.ru/102-5976.

Публикации в других изданиях:

4. Соломенкова, О.Б. Мультимодульная ветроэлектростанция комбинированного типа для расширенного диапазона ветровых нагрузок / О.Б. Соломенкова [и др.] // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. Камышин, 14-15 октября 2009 г./ ИУНЛ ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. - Т.2. - С.93-99.

5. Соломенкова, О.Б. Мультимодульная ветроэлектростанция с комбинированным ветроколесом/ О.Б. Соломенкова, С.Ф. Степанов, И.М. Хуса-инов // Инновационные и актуальные проблемы техники и технологии: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2010. - Т.2. - С. 223-225.

6. Соломенкова, О.Б. Электрические генераторы для ветроэлектростан-ций: состояние и перспективы развития / О.Б. Соломенкова [и др.] // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. Камышин, 22-23 декабря 2010 г./ ИУНЛ ВолгГТУ. -Волгоград, 2010. - Т.4. - С. 77-80.

7. Соломенкова, О.Б. Мультимодульная ветроэлектростанция с комбинированным ветроколесом для работы на низких скоростях ветра / О.Б. Соломенкова, И.М. Хусаинов, С.Ф. Степанов // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. Камышин, 22-23 декабря 2010 г./ ИУНЛ ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. -Т.1. - С.138-141.

8. Соломенкова, О.Б. Электрические генераторы автономных ветроэлектрических установок / И.М. Павленко, О.Б. Соломенкова, С.Ф. Степанов // Актуальные проблемы энергетики АПК: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. / Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов, 2011. - С. 225-226.

9. Solomenkova, О. Electric power generating system for wind power station based on axial flux permanent magnets generator and converter frequency

based on current inverter/1. Pavlenko, O. Solomenkova// Young scientist for innovations: shaping the future: International internet conference proceedings of the International internet festival for young scientist 2011. Saratov, April 27-29, 2011 / Saratov State Technical University. - Saratov, 2011. - P. 141-144.

10. Соломенкова, О.Б. Мультимодульные ветроэлектростанции - одно из перспективных направлений использования ветровой энергии / С.Ф. Степанов, О.Б. Соломенкова, И.М. Павленко // Энергосбережение в Саратовской области. - 2011. - №2(44). - С. 42-43.

11. Соломенкова, О.Б. Альтернативное направление в конструировании ветроэлектростанций / О.Б. Соломенкова, И.М. Павленко, С.Ф. Степанов // Энергетика в современном мире: материалы V Междунар. науч.-практ. конф. Чита, 15-16 ноября 2011 г. / ЗабГУ. - Чита, 2011. - С. 176-180.

12. Соломенкова, О.Б. Математическая модель мультимодульной ветроэлектростанции / О.Б. Соломенкова [и др.] // Проблемы электроэнергетики: сб. науч. тр./ Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2011. - С.16-21.

13. Соломенкова, О.Б. Мультимодульная ветроэлектростанция с элек-трогенерирующим комплексом / О.Б. Соломенкова, С.Ф. Степанов // Компьютерные технологии и информационные системы в электротехнике: сб. материалов Всерос. конкурса науч. работ студентов, магистрантов и аспирантов / ТГУ. - Тольятти, 2011. - С. 86-92.

Личное участие автора. Все основные положения диссертации разработаны лично автором. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежит [4,10,11] - постановка цели и задач исследования, [1,2,5,7] - разработка конструкции составного перестраиваемого ветроколеса и предложен мультимодульный принцип построения ветроэлектростанции; [6,8,9] -классификация и анализ электрических генераторов, применяемых в мультимодульных ветроэлектростанциях, [12,13] - разработка имитационных математических моделей составного перестраиваемого ветроколеса и модуля мультимодульной ветроэлектростанции.

Подписано в печать 19.04.2012 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 10

ООО «Издательский Дом «Райт-Экспо»

410031, Саратов, Волжская ул., 28 Отпечатано в ООО «ИД «Райт-Экспо» 410031, Саратов, Волжская ул., 28, тел. (8452) 90-24-90

61 12-5/2676

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А,

На правах рукописи

СОЛОМЕНКОВА ОЛЬГА БОРИСОВНА

МУЛЬТИМОДУЛЬНАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С ИНВЕРТОРАМИ ТОКА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Степанов С.Ф.

Саратов - 2012

Содержание

Определения...............................................................................................................

Обозначения и сокращения......................................................................................

Введение.......................................................................................................................

ГЛАВА 1. Обзор существующих ветроэлектростанций..................................15

1.1. Классификация ветряных установок................................................................15

1.1.1. Типы ветроэлектростанций.........................................................................15

1.1.2. Классификация ветроэнергетических установок......................................16

1.1.3. Классификация ветродвигателей................................................................22

1.2. Генераторы для ветроэлектрических установок............................................23

1.3. Анализ существующих ветроэлектростанций...............................................26

1.4. Данные о регионе размещения проектируемой

мультимодульной ветроэлектростанций................................................................28

1.5.Определение параметров распределения скоростей ветра по Вейбуллу для месторасположения мультимодульной ветроэлектростанций.............................29

1.5.1. Изменение скорости ветра в зависимости от масштаба класса открытости местности...............................................................................................32

1.5.2. Расчет параметров распределения скоростей ветра по Вейбуллу

мультимодульной ветроэлектростанций................................................................35

Выводы по ГЛАВЕ 1.................................................................................................39

ГЛАВА 2. Конструкция мультимодульной ветроэлектростанций с составным перестраиваемым ветроколесом.....................................................40

2.1. Конструкция составного перестраиваемого ветроколеса.............................40

2.2. Блок-схема модуля мультимодульной ветроэлектростанций......................44

2.3. Конструкция мультимодульной ветроэлектростанций.................................45

2.3.1. Режимы работы мультимодульной ветроэлектростанций.......................47

2.3.2. Блоки управления мультимодульной ветроэлектростанцией.................49

2.3.3. Поворотный механизм платформы мультимодульной ветроэлектростанций...................................................................................................

2.4. Характеристики составного перестраиваемого ветроколеса.........................51

2.4.1. Аппроксимация основных характеристик ветротурбин..........................53

2.4.2. Расчет мощностных и моментных характеристик составного перестраиваемого ветроколеса................................................................................54

2.5. Потери в составном перестраиваемом ветроколесе.......................................64

2.5.1. Численные расчеты потерь в составном перестраиваемом

ветроколесе...............................................................................................................69

Выводы по ГЛАВЕ 2.................................................................................................77

ГЛАВА 3. Математическое моделирование основных компонентов мультимодульной ветроэлектростанции...........................................................78

3.1. Алгоритм расчета магнитоэлектрической системы

составного перестраиваемого ветроколеса.............................................................78

3.2. Математическая модель составного перестраиваемого ветроколеса

и модуля мультимодульной ветроэлектростанции................................................87

3.2.1. Постановка задачи исследования................................................................88

3.2.2. Описание математической модели составного перестраиваемого ветроколеса..................................................................................................................

3.2.3. Описание математической модели модуля мультимодульной ветроэлектростанции...................................................................................................

3.2.4. Применение инвертора тока в электротехническом комплексе мультимодульной ветроэлектростанции..............................................................108

3.2.5. Математическая модель модуля мультимодульной ветроэлектростанции с преобразователем частоты на основе инвертора тока......................................111

3.3. Параллельная работа модулей мультимодульной ветроэлектростанции . 126

Выводы по ГЛАВЕ 3...............................................................................................129

ГЛАВА 4. Технико-экономическое обоснование мультимодульной ветроэлектростанции...............................................................................................

4.1. Расчет выработки энергии модуля мультимодульной ветроэлектростанции.............................................................................................130

4.2. Технико-экономический расчет мультимодульной

ветроэлектростанции...............................................................................................134

4.2.1. Показатели экономической эффективности...........................................134

4.2.2. Расчет стоимости мультимодульной ветроэлектростанции.....................136

4.2.3. Расчет экономических показателей..........................................................142

Выводы по ГЛАВЕ 4...............................................................................................148

Заключение................................................................................................................

Список использованной литературы...............................................................150

Определения

Ветроэнергетика - отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию.

Ветроколесо - лопастная система ветродвигателя, воспринимающая аэродинамические нагрузки от ветрового потока и преобразующая энергию ветра в механическую энергию вращения ветроколеса.

Ветродвигатель - устройство для преобразования ветровой энергии в механическую энергию вращения ветроколеса.

Ветроагрегат - система, состоящая из ветродвигателя, системы передачи мощности и приводимой ими в движение машины (электромашинного генератора, насоса, компрессора и т. п.).

Ветроэнергетическая установка - комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для преобразования энергии ветра в другие виды энергии (механическую, тепловую, электрическую).

Ветроэлектрическая установка - это ветроэнергетическая установка, предназначенная для преобразования ветровой энергии в электрическую.

Ветроэлектрическая станция - электростанция, состоящая из двух и более ветроэлектрических установок, предназначенная для преобразования энергии ветра в электрическую энергию и передачи ее потребителю.

Электрический генератор — это устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

Преобразователь электрической энергии — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала).

Выпрямитель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое

устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.

Инвертор — устройство для преобразования постоянного тока или переменного в переменный ток с изменением величины напряжения или без и частоты.

Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования.

Обозначения и сокращения

АБ - аккумуляторная батарея;

АИН - автономный инвертор напряжения;

АИТ - автономный инвертор тока;

В - выпрямитель;

ВА - ветроагрегат;

ВД - ветродвигатель;

ВК - ветроколесо;

ВЭС - ветроэлектростанция;

ВЭУ - ветроэнергетическая установка;

И - инвертор;

СПВК - составное перестраиваемое ветроколесо; МВЭС - мультимодульная ветроэлектростанция; МЭС - магнитоэлектрическая система; ПЧ - преобразователь частоты; СГ - синхронный генератор; ЭГ - электрический генератор.

Введение

Использование нетрадиционных источников энергии становится глобальной тенденцией в связи с постоянным ростом цен на традиционные энергоносители (нефть, газ, уголь и т.д.), их ограниченным запасом и неисчерпаемым потенциалом альтернативной энергии (солнце, ветер, прилив и т.д.) [1, 78].

Ветры являются результатом неравномерного обогрева Солнцем различных частей земной поверхности, что и вызывает циркуляцию более плотных холодных и более легких теплых слоев воздуха. Порядка 1-2% солнечной радиации, достигшей Земли, преобразуется в энергию ветра [24, 26]. Общая мощность ветровой энергии на земном шаре оценивается 2,43-1015 МВт. По результатам исследования организации «Гринпис», человек может получить за счет ветра 530 ООО ТВт-ч энергии в год - четверть общей потребности [38].

Суммарная мировая установленная мощность электростанций на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии в 2010 г. составила 381 ГВт, а первое место среди них занимают ветроэлектрические установки и ветроэлектростанции -193 ГВт (рис.1). Это связано с практически повсеместной распространенностью энергии воздушного потока, его большим потенциалом и значительными успехами, достигнутыми в мировой ветроэнергетике за последние годы [26, 51, 60].

Большой вклад в разработку ветроустановок внесли отечественные учёные В.Г. Залевский, Н.Е. Жуковский, Г.Х. Сабинин, В. П. Ветчинкин, Н.В. Красовский, Н.Г. Ченцов, Е.М. Фатеев, К.А. Ушаков, JI.C. Лейбензон, А.Н. Ведерников и др.; в развитие преобразовательной техники: И.И. Кантер, Г.С. Зиновьев, Ю.Г. Толстов, А.Ф. Резчиков, C.B. Хватов и др.

ГВг

30-

и .id

/ -

/ V

Bt U*|t \ ...........

Со. шя

Al ■II / ОМ У 1ШН> 1

1996 199" 1998 1999 2000 20012002 2093 2004 2005 2006 200? 2008 2009 2010 г,

Рис. 1. Годовой прирост электроэнергии, выработанной на атомных, ветровых и солнечных электростанциях мира за 1996-2010 годы в ГВт

Стратегическими целями использования возобновляемых источников энергии являются:

- решение проблем электрификации более 2/3 территории России, находящихся вне системы централизованного энергоснабжения;

- вовлечение в топливно-энергетический баланс дополнительных топливно-энергетических ресурсов;

- повышение уровня энергетической безопасности и надежности энергоснабжения [62];

- снижение темпов роста антропогенной нагрузки на окружающую среду и противодействие климатическим изменениям при необходимости удовлетворения растущего потребления энергии [55];

- сохранение здоровья населения и качества жизни путем замедления темпов роста загрязнения окружающей среды при использовании ископаемого топлива, а также снижение общегосударственных расходов на здравоохранение [25].

В соответствии с основными направлениями государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года

целевым ориентиром на указанный период является увеличение относительного объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников энергии примерно с 0,5 до 4,5%. Для достижения намеченных объемов производства электроэнергии на базе возобновляемых источников энергии необходимо уже в указанный период обеспечить ввод генерирующих объектов (малых гидроэлектростанций, ветряных, солнечных, приливных, геотермальных электростанций, использующих биомассу в качестве одного из топлив, прочих видов электроустановок) с суммарной установленной мощностью до 25 ГВт [80].

Подготовлен и находится на рассмотрении в Государственной думе РФ Закон о развитии возобновляемой энергетики в России. Исследования в области возобновляемых источников энергии финансируются по различным грантам и специальным инвестиционным программам [59].

Анализ существующих отечественных и зарубежных разработок в области ветроэнергетики показывает, что имеется ряд технологических проблем, связанных с необходимостью повышения эффективности самой ветроэнергетической установки, систем генерирования и стабилизации электрической энергии.

Объектом исследования является мультимодульная ветроэлектростанция с изменяемым количеством рабочих лопастей и стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока.

Предметом исследования являются режимы стабилизации выходного напряжения по величине и частоте при работе на резкопеременную нагрузку в условиях нестабильности ветрового потока.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности выработки электроэнергии в ветроэлектростанциях мультимодульного типа с изменяемым количеством рабочих лопастей и стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести анализ существующих конструктивных схем ветроэлектростанций и предложить новую конструкцию мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, магнитоэлектрической системой перемещения ветроколес для изменения количества рабочих лопастей и выходным стабилизирующим преобразователем частоты на основе инвертора тока;

2. Разработать математическую модель мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей и преобразователем частоты на основе инвертора тока;

3. Исследовать режимы работы мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей в диапазоне изменения скоростей ветра от 2,5 м/с до ураганных с получением мощностных параметров работы ветроэлектростанции;

4. Выполнить технико-экономический расчет и оценить эффективность применения мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей.

Методы исследования включают аналитические методы, которые базируются на современной теории работы ветроэнергетических установок, теории электрических машин, преобразователей частоты, магнитоэлектрических систем, а также современном аппарате математического и имитационного компьютерного моделирования и методах определения экономической эффективности результатов научно-исследовательских работ.

Научные положения и результаты, содержащиеся в работе и выносимые на защиту:

1. Способ повышения эффективности процесса преобразования энергии ветрового потока в электроэнергию за счет использования в ветроэлектростанциях ветроколес с изменяемым количеством рабочих лопастей;

2. Использование в структуре ветроэлектростанции преобразователя частоты на основе инвертора тока, что позволяет получить стабильное выходное напряжение при изменяющейся в широких пределах величине генераторного напряжения от 0,1 до 1,5 Ином.;

3. Разработанная имитационная математическая модель мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, позволяющая исследовать как установившиеся, так и переходные режимы работы ветроэлектростанции при изменяющейся скорости ветра от 2,5 до 15 м/с;

4. Результаты технико-экономического расчета разработанной мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей.

Научная новизна работы заключается:

-в развитии способа получения электроэнергии из ветрового потока путем создания ветроколеса с перестраиваемой структурой;

-в использовании для стабилизации выходного напряжения преобразователя частоты на основе инвертора тока при изменении генераторного напряжения в широких пределах;

- в разработке имитационной модели модуля мультимодульной ветроэлектростанции с изменяемым количеством рабочих лопастей, позволяющей получать электрические и мощностные характеристики ветроэлектростанции в зависимости от скорости ветра.

Практическую ценность и полезность работы представляют: конструкция составного перестраиваемого ветроколеса с изменяемым количеством рабочих лопастей, эффективно работающая в расширенном диапазоне скоростей ветра; конструкция мультимодульной ветроэлектростанции с увеличенной на 22% выработкой электроэнергии, обладающая повышенной надежностью и ремонтопригодностью; имитационные математические модели, позволяющие снизить расходы на проектирование и разработку ветроэнергетических установок; способ стабилизации выходного напряжения в условиях изменения

генераторного напряжения в широких пределах за счет использования инвертора тока.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы реализованы:

- в госбюджетной научно-исследовательской работе СГТУ-341 «Разработка теоретических основ создания локальных систем электроснабжения на основе комплексного использования источников электроэнергии различной физической природы» в разделе применения автономных ветроэнер