Дублирующая электромеханическая система торможения ветроэнергетической установки

Дублирующая электромеханическая система торможения ветроэнергетической установки

Автор: Соломин Евгений Викторович, Сироткин Евгений Анатольевич, Бодрова Елена Сергеевна, Чиненов Максим Сергеевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Альтернативные источники энергии

Статья в выпуске: 2 т.18, 2018 года.

Бесплатный доступ

Приведены данные по регионам Российской Федерации с наиболее высокими среднегодовыми скоростями ветра, обоснована рентабельность использования в данных регионах ветроэнергетических установок. Рассмотрены негативные факторы, с которыми можно столкнуться при эксплуатации ветроэнергетического оборудования в зоне повышенных ветровых нагрузок. Определена необходимость применения дублирующих систем торможения в ветроэнергетических установках. Приведено аналитическое сравнение существующих способов торможения ВЭУ, выявлены их преимущества и недостатки. Предложен наиболее надежный и эффективный вариант электромеханического торможения ветроколеса, в котором сочетаются преимущества рассмотренных аналогов и отсутствуют их недостатки. Приводится описание такой электромеханической системы торможения для вертикально-осевой ветроэнергетической установки с использованием компьютерной 3D-модели, созданной в программном комплексе SolidWorks. Рассмотрена кинематическая схема системы торможения, описывающая взаимосвязь основных компонентов системы: электропривода, редуктора, трехкулачкового тормозного блока и тормозного барабана на роторе ВЭУ. Также в статье описаны созданные схема и алгоритм управления данной системой торможения, основывающиеся на постоянном мониторинге состояния основных компонентов ВЭУ и удержании ее в допустимых рабочих диапазонах. Сделано заключение об эффективности применения рассматриваемой системы торможения на ветроэнергетических установках.

Еще

Ветроэнергетика, ветроэнергетические установки, системы торможения, дублирующие системы

Короткий адрес: https://sciup.org/147232683

IDR: 147232683   |   DOI: 10.14529/power180207

Список литературы Дублирующая электромеханическая система торможения ветроэнергетической установки

  • Gogoberidze G., Abramov V.M., Karlin L.N., Lednova J. and Malakhova J. Marine Economic Potential Assessment for Environmental Management in the Russian Arctic and Subarctic Coastal Regions // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management SGEM, 2014, no. 3 (5), pp. 253-260. DOI: 10.5593/sgem2014/b53/s21.034
  • Dudin M.N., Sekerin V.D., Gorohova A.E., Bank S.V. and Danko T.P. Arctic Zone: Global Strategic Priorities for Integrated Development and Infrastructure Policy // Man in India, 2016, 96 (7), pp. 2297-2313.
  • Dudin M.N., Ivashchenko N.P., Frolova E.E., Abashidze A.H. and Smbatyan A.S. Innovative Approach to the Development of the Logistics System of Supply of the Arctic Region Space // International Journal of Economics and Financial, 2016, iss. 6 (4), pp. 1965-1972.
  • Boute A. Renewable Energy Federalism in Russia: Regions as New Actors for the Promotion of Clean Energy // Journal of Environmental Law, 2013, 25 (2), pp. 261-291. DOI: 10.1093/jel/eqt005
  • Gore O., Viljainen S., Makkonen M., Kuleshov D. Russian Electricity Market Reform: Deregulation or Re-regulation? //Energy Policy, 2012, no. 41, pp. 676-685. DOI: 10.1016/j.enpol.2011.11.031
  • Larionov A., Nezhnikova E. Role of Energy Efficiency in Improving the Quality of Housing Projects // International Journal of Applied Engineering Research, 2016, no. 11 (6), pp. 4433-4439.
  • Runkle B.K., Wille C., Gažovič M., Wilmking M., Kutzbach L. The Surface Energy Balance and Its Drivers in a Boreal Peatland Fen of Northwestern //Russia Journal of Hydrology, 2014, no. 511, pp. 359-373.
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2014.01.056
  • Cole S. NASA-NOAA Satellite Reveals New Views of Earth at Night. Available at: https://www.nasa.gov/ mission_pages/NPP/news/earth-at-night.html (accessed 17.01.2018).
  • Sevastyanov S., Kravchuk A. The Russian Approach to National Security in the Arctic // Korean Journal of Defense Analysis, 2017, no. 29 (1), pp. 131-150.
  • Schubert B. WorldWind Explorer Project. Available at: http://worldwind.earth/ (accessed: 18.01.2018).
  • Никитин А.Д. Моделирование переходных процессов при работе автономной ветроустановки с резервным источником энергии // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2016. Т. 16, № 1. С. 36-41.
  • DOI: 10.14529/power160106
  • Datta R., Ranganathan V.T. A Method of Tracking the Peak Power Points for a Variable Speed Wind Energy Conversion System // IEEE Transactions on Energy Conversion, 2003, no. 18 (1), pp. 163-168.
  • DOI: 10.1109/TEC.2002.808346
  • Hansen A.D., Sørensen P., Iov F., Blaabjerg F. Centralised Power Control of Wind Farm with Doubly Fed Induction Generators // Renewable Energy, 2006, no. 31 (7), pp. 935-951.
  • DOI: 10.1016/j.renene.2005.05.011
  • Bossanyi E.A. Wind Turbine Control for Load Reduction // Wind Energy, 2003, no. 6 (3), pp. 229-244.
  • DOI: 10.1002/we.95
  • Teodorescu R., Blaabjerg F. Flexible Control of Small Wind Turbines with Grid Failure Detection Operating in Stand-Alone and Grid-Connected Mode // IEEE Transactions on Power Electronics, 2004, no. 19 (5), pp. 1323-1332.
  • DOI: 10.1109/TPEL.2004.833452
  • Abrahamsen A.B., Mijatovic N., Seiler E., Sørensen M.P., Koch M., Nørgard P.B., Pedersen N.F., Træholt C., Andersen N.H., Østergard J. Design Study of 10 kW Superconducting Generator for Wind Turbine Applications // IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2009, no. 19 (3), art. no. 5067256, pp. 1678-1682.
  • DOI: 10.1109/TASC.2009.2017697
  • Коробатов Д.В., Мартьянов А.С., Соломин Е.В., Сироткин Е.А. Эффективные методы регулирования мощности устройств на основе ВИЭ // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 11-12 (199-200). С. 69-78.
  • DOI: 10.15518/isjaee.2016.11-12.069-078
  • Соломин Е.В., Сироткин Е.А., Козлов С.В. Электромеханическая система аварийного торможения ветроэнергетической установки //Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 1 (30). С. 19-23.
  • Wang K., Hansen M.L., Moan T. Dynamic analysis of a floating vertical axis wind turbine under emergency shutdown using hydrodynamic brake // Energy Procedia, 2014, no. 53 (C), pp. 56-69.
  • DOI: 10.1016/j.egypro.2014.07.215
  • Yankov P.V, Van Den Bossche A., Valchev V.C., Successive Resistive Braking Circuit for Permanent Magnet Wind Turbine Generators // Proceedings of EPE-PEMC 2010 - 14th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2010, art. no. 5606915, pp. T1127-T1131.
  • DOI: 10.1109/EPEPEMC.2010.5606915
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp