Применение генератора двойного питания для ветроэнергетических установок малой, средней и большой мощности

Антон Андреевич Котов, Николай Игоревич Неустроев

Аннотация


Рассмотрена актуальность применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в современном мировом энергетическом хозяйстве, приведены сравнительные статистические данные о доле различных источников энергии в генерации электричества. Особое внимание уделено вопросам использования энергии ветра в качестве источника для генерации электрической энергии, а именно представлена статистика по объему и динамике роста установленных мощностей ветроэнергетических установок (ВЭУ)
в мире, а также статистика по объему и динамике роста выработанной электроэнергии при помощи ВЭУ в мире. Проанализированы факторы, которые способствовали развитию ветроэнергетической отрасли в странах с наибольшей долей использования ВЭУ в мире. Описаны конструктивные исполнения существующих типов ВЭУ. Сформулирована основная технологическая проблема ветроэнергетики и определен способ решения данной проблемы. Рассмотрены разные типы генераторов для ВЭУ и проанализированы плюсы и минусы использования всех типов электрических машин в качестве генерирующих устройств в ВЭУ. Определен вектор развития ВЭУ в части выбора типа генератора. Показаны отличительные особенности и преимущества применения машины двойного питания для ВЭУ в сравнении с другими типами электрических машин. Приведена информация о существующих генераторах двойного питания в мировой и отечественной промышленности. Представлена принципиально новая подробная конструкция машины двойного питания с установленным на едином валу бесконтактным возбудителем и описаны главные преимущества данного технического решения относительно традиционной конструкции машины двойного питания, которая включает в себя скользящий контакт.


Ключевые слова


ВЭУ; машина двойного питания; асинхронизированный синхронный генератор; DFIG; ветроэнергетика

Полный текст:

PDF

Литература


UshakovV.Y. Electric Power Engineering on the Basis of Renewable Energy Sources. Springer Verlag, 2018, pp. 89–140. DOI: 10.1007/978-3-319-62301-6_5

Martyanov A.S., Solomin E.V. [Modelling of Wind Turbine Performance Measurement]. Journal of Computational and Engineering Mathematics, 2014, vol. 1, no. 2, pp. 18–25.

Global Wind Energy Council. Available at: http://gwec.net.

Obozov A.Dzh. Vozobnovlyaeme istochniki energii: uchebnoe posobie dlya vuzov [Renewable Energy], Bishkek, KGTU Publ., 2010. 218 p.

Parker M.A., Soraghan C., Giles A. [Comparison of Power Electronics Lifetime Between Vertical- and Horizontal-Axis Wind Turbines]. IET Renewable Power Generation, 2016, vol. 10, pp. 679–686. DOI: 10.1049/iet-rpg.2015.0352

Panchenko V.I., Tsyplenkov D.V., Kirichenko M.S. [Improving the Design of Generators for Wind Turbines with Aerodynamic Animation]. Vestnik natsional'nogo tekhnicheskogo universiteta khar'kovskiy politekhnicheskiy institut. Seriya: Elektricheskie mashiny i elektromekhanicheskoe preobrazovanie energii [Bulletin of National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”. Series: Electric Machines and Electromechanic Energy Conversion], 2016, no. 11, pp. 102–109. (in Russ.)

Safonov Yu.A., Kundukhov M.V. [The Rationale for the Use of the Frequency Converter to Stabilize

the Parameters of the Electric Energy Wind Power Plants], Izvestiya gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo

universiteta [News of Gorsky State Agricultural University], 2015, vol. 52, no. 4, pp. 203–207. (in Russ.)

Shchur I., Kovalchuk A., Rusek A. [Development and Simulation of Special Rotary Transformer – Contactless Power Transmitter and Control Device for a Counter-Rotating Wind Turbine]. Przeglad elektrotechniczny [Electrical Review], 2015, vol. 91, no. 2, pp. 239–242. DOI: 10.15199/48.2015.02.55

Vol'dek A.I. Elektricheskie mashiny: uchebnik dlya studentov vysshikh tekhnicheskikh uchebnykh zavedeniy [Electrical Machines], Leningrad, Energiya Publ., 1978. 832 p.

Kopylov, I.P. Proektirovanie elektricheskikh mashin: uchebnik [Designing of Electrical Machines]. Moscow, Vysshaya Shkola Publ., 2005. 767 p.

Sobol' A.N. [Features of Operation of Asynchronous Generators]. I Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Innovatsionnye tekhnologii razvitiya sovremennoy nauki» [International Research-to-Practice Conference “Innovative Technologies of Modern Science Development”], 2016, pp. 107–108. (in Russ.)




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power170409

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.