Мультимодульная ветроэлектростанция с инверторами тока для стабилизации выходного напряжения

• Автор: Соломенкова, Ольга Борисовна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Содержание
Определения
Обозначения и сокращения
Введение
ГЛАВА 1. Обзор существующих ветроэлектростанций
1.1. Классификация ветряных установок
1.1.1. Типы ветроэлектростанций
1.1.2. Классификация ветроэнергетических установок
1.1.3. Классификация ветродвигателей
1.2. Генераторы для ветроэлектрических установок
1.3. Анализ существующих ветроэлектростанций
1.4. Данные о регионе размещения проектируемой
мультимодульной ветроэлектростанций
1.5.Определение параметров распределения скоростей ветра по Вейбуллу для месторасположения мультимодульной ветроэлектростанций
1.5.1. Изменение скорости ветра в зависимости от масштаба класса открытости местности
1.5.2. Расчет параметров распределения скоростей ветра по Вейбуллу
мультимодульной ветроэлектростанций
Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. Конструкция мультимодульной ветроэлектростанций с составным перестраиваемым ветроколесом
2.1. Конструкция составного перестраиваемого ветроколеса
2.2. Блок-схема модуля мультимодульной ветроэлектростанций
2.3. Конструкция мультимодульной ветроэлектростанций
2.3.1. Режимы работы мультимодульной ветроэлектростанций
2.3.2. Блоки управления мультимодульной ветроэлектростанцией
2.3.3. Поворотный механизм платформы мультимодульной ветроэлектростанций
2.4. Характеристики составного перестраиваемого ветроколеса
2.4.1. Аппроксимация основных характеристик ветротурбин
2.4.2. Расчет мощностных и моментных характеристик составного перестраиваемого ветроколеса
2.5. Потери в составном перестраиваемом ветроколесе
2.5.1. Численные расчеты потерь в составном перестраиваемом
ветроколесе
Выводы по ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. Математическое моделирование основных компонентов мультимодульной ветроэлектростанции
3.1. Алгоритм расчета магнитоэлектрической системы
составного перестраиваемого ветроколеса
3.2. Математическая модель составного перестраиваемого ветроколеса
и модуля мультимодульной ветроэлектростанции
3.2.1. Постановка задачи исследования
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
3.2.5. Математическая модель модуля мультимодульной ветроэлектростанции с преобразователем частоты на основе инвертора тока
3.3. Параллельная работа модулей мультимодульной ветроэлектростанции
Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. Технико-экономическое обоснование мультимодульной ветроэлектростанции
4.1. Расчет выработки энергии модуля мультимодульной ветроэлектростанции
4.2. Технико-экономический расчет мультимодульной
ветроэлектростанции
4.2.1. Показатели экономической эффективности
4.2.2. Расчет стоимости мультимодульной ветроэлектростанции
4.2.3. Расчет экономических показателей
Выводы по ГЛАВЕ
Заключение
Список использованной литературы

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

1.5.2. Расчет параметров распределения скоростей ветра по Вейбуллу мультимодульной ветроэлектростанции
Расчет параметров Вейбулла выполняется, имея в качестве исходного материала экспериментальные данные повторяемости скоростей ветра за многолетний период для метеостанции поселка Александров Гай Саратовской области. Данные повторяемости скорости ветра представлены в табл. 1.5.
Таблица
Повторяемость скорости ветра по диапазонам
Диапазон скоростей ветра, м/с 0-1 2-3 4-5 6-7
Частота повторяемости Ґ, о.е. 0,115 0,261 0,284 0,18 0,086 0
Диапазон скоростей ветра, м/с 12-13 14-15 16-17 18-20
Частота повторяемости Г, о.е. 0,019 0,006 0,004 0,001 0,001 0
Значение средней скорости ветра равно:
V = 0Д15 0,5 + 0,261 2,5 + 0,284 4,5 + 0,18 6,5 + 0,086 8,5 + 0,042 10,5 + 0,019 12,5 + 0,006 14,5 + 0,004 16,5 + 0,001 19 + 0,001
22,5 + 0,001 26,5 = 4,7885 « 4,8 (м/с).
Среднеквадратическое отклонение о равно:
а = 7(32,8 - 4,8)2 0,5 + (32,8 - 4,8)2 2,5 + (32,8 - 4,8)2 4,5 +
+7(32,8 - 4,8)2 6,5 + (32,8 - 4,8)2 8,5 + (32,8 - 4,8)2 10,5 +
+7(32,8 - 4,8)2 12,5 + (32,8 - 4,8)2 14,5 + (32,8 - 4,8)2 16,5 +
+7(32,8 - 4,8)2 19 + (32,8 - 4,8)2 22,5 + (32,8 - 4,8)2 26,5 = 3,0.