Компьютерное моделирование запаздывания регулирования угловой скорости ветроколеса

Аннотация

В настоящее время управление ветроагрегатом выполняется на основе критерия по поддержанию номинального значения угловой скорости ветроколеса за счёт изменения угла атаки лопастей в зависимости от отклонения фактической угловой скорости ротора от номинальной, которое получается в результате изменения скорости ветра или мощности потребляемой электроэнергии как внешних возмущающих воздействий. Вместе с тем решения по управлению принимают на основе информации об уже сформировавшемся рассогласовании фактической угловой скорости ротора и установленной, что не обеспечивает оперативность выработки управляющих воздействий, направленных на поддержку номинального значения угловой скорости в условиях переменных метеорологических и электроэнергетических условий. Это негативно отражается на надёжности работы составляющих частей современных ветроустановок и энергоэффективности технологического процесса. Существующий метод по подготовке информации для реализации управления необходимо совершенствовать. Требуется разработка более эффективного управления путём обеспечения своевременной подготовки системы к внешним возмущающим воздействиям за счёт упреждения характеристик метеорологических и электроэнергетических условий, а также учёта динамических свойств системы, что позволит уменьшить время переходного процесса регулирования угловой скорости ротора ветроколеса. Приведена система линейных дифференциальных уравнений для автоматического регулирования с учётом влияния скорости ветра, мощности потребляемой электроэнергии и времени запаздывания по регулированию. Представлен графический анализ эффективности управления на основе результатов моделирования системы автоматического регулирования.