Формирование энергоэффективных режимов работы ветроэнергетических установок на основе нечеткой логики

• Автор: Ядагаев, Эркемен Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
1.1. Постановка задачи
1.2. Краткий экскурс в историю развития ветроэнергетики
1.3. Схемы систем генерирования электроэнергии ВЭУ при параллельной
работе с сетью
1.4. Методы регулирования мощности ветроэнергетических установок
1.4.1. Регулирование мощности ветроэнергетических установок малой и средней мощности
1.4.2. Регулирование мощности крупных ветроэнергетических установок .
1.5. Идея нечеткого регулирования мощности ВЭУ
1.5.1. Основные понятия теории нечетких множеств
1.5.2. Нечеткие модели
1.5.3. Нечеткие регуляторы в автоматических системах управления
2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ
2.1. Постановка задачи
2.2. Модель ветроэнергетической установки
2.3. Система традиционного регулирования мощности ВЭУ
2.4. Выбор алгоритмов регулятора нечеткого типа
2.5.Модели регулятора в программе MATLAB FUZZY LOGIC
2.6.Создание системы нечеткого регулирования мощности в программе Matlab Simulink
3. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НЕЧЕТКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ
3 Л. Постановка задачи
3.2. Параметры ветра
3.3.Сравнение функционирования регуляторов нечеткого типа в режиме
рабочих ветров
3.4.Сравнение функционирования регуляторов нечеткого типа в режиме
ограничения мощности
3.5.Сравнение функционирования регуляторов нечеткого типа в режиме
отключения ВЭУ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЭС
4.1 .Постановка задачи
4.2.Режим низких скоростей ветра
4.2.1 .Медленное изменение направления ветра
4.2.2.Быстрое изменение направления ветра
4.3.Режим рабочих скоростей ветра
4.3.1.Медленное изменение скорости и направления ветра
4.3.2.Быстрое изменение скорости и направления ветра
5.4.Режим ограничения мощности ветроколеса
4.4.1.Медленное изменение скорости и направления ветра
4.4.2.Быстрое изменение скорости и направления ветра
4.5.Режим порывистых ветров
4.5.1.Медленное изменение направления ветра
4.5.2.Быстрое изменение направления ветра
4.6.Режим отключения ВЭУ
4.6.1 .Медленное изменение направления ветра

4.6.2.Быстрое изменение направления ветра
4.7. Увеличение выработки электроэнергии при нечетком регулировании
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Электрическими схемами предусматривается, что управление станциями позволяет осуществлять такие операции, как пуск агрегатов, синхронизацию генераторов и включение их в сеть на параллельную работу, принятие агрегатами нагрузки, регулирование частоты вращения ветроколеса, тока возбуждения генератора, ограничение вращающего момента на ветроколесе, предотвращение перехода генератора в двигательный режим и работы ветроколеса в вентиляторном режиме при отсутствии ветра или при чрезмерном снижении его скорости и ряд других операций. Особенностью большинства ветродвигателей, регулирование которых осуществляется поворотом лопастей, является то, что они при ю-сопя! по мере увеличения У>УР могут развивать мощность, значительно превышающее ее номинальное значение. Это создает определенные трудности осуществления параллельной работы таких ВЭУ в электрических схемах бесконечно большой мощности, так как необходимо предотвратить возможность возникновения перегрузок в элементах ВЭС [61].
Системы управления крупных ВЭУ имеют высокую точность регулирования мощности по сравнению с аэродинамическим регулированием. Основным недостатком является высокая стоимость и необходимость применения дополнительных приводных механизмов регулирования.
1.5. Идея нечеткого регулирования мощности ВЭУ
В данной работе под нечетким регулированием мощности ветроэнергетической установки подразумевается выдача регулирующих воздействий регуляторами нечеткого типа в зависимости от значений параметров ветра - скорости и направления. При этом алгоритмы нечеткого вывода характеризуют данную процедуру выдачи выходных регулирующих воздействий.
Реальность, которую необходимо учитывать при проектировании систем управления, состоит в том, что исходные данные для расчетов (структура и