Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 12

Stanowisko laboratoryjne z generatorem klatkowym do emulacji turbiny wiatrowej

Laboratory setup with squirrel-cage motors for wind turbine emulation

10.15199/48.2018.12.38

nr katalogowy: 117335
10.15199/48.2018.12.38

Streszczenie

W artykule przedstawiono stanowisko laboratoryjne będące emulatorem turbiny wiatrowej. Emulator umożliwia odtwarzanie momentu mechanicznego wytwarzanego przez turbinę wiatrową dla określonej prędkości wiatru i prędkości obrotowej i napędzanie generatora elektrycznego w sposób analogiczny do turbiny wiatrowej. Zapewnienie powtarzalnych warunków testowych pozwala na porównywanie różnych algorytmów sterowania turbiną. W przedstawionym rozwiązaniu moment turbiny jest wytwarzany przez napęd AC z silnikiem klatkowym sprzęgniętym z generatorem klatkowym na wspólnym wale. Przemiennik częstotliwości sterujący napędem emulatora pracuje w trybie sterowania momentem. Sygnał zadany dla przemiennika, proporcjonalny do emulowanego chwilowego momentu turbiny, jest obliczany jako wyjście z modelu matematycznego turbiny symulowanego w czasie rzeczywistym w środowisku Matlab-Simulink na komputerze PC. Przedstawiono wyniki eksperymentów zarejestrowane dla znormalizowanych podmuchów oraz losowego profilu wiatru.

Abstract

The paper presents a laboratory setup to be used as a wind turbine emulator. The emulator can be used for research investigation by reproducing the mechanical torque developed by a wind turbine for a given wind speed and angular velocity, thus driving an electrical generator in a similar way to a wind turbine. Ensuring repeatable testing conditions allows for comparison of different wind turbine control algorithms. In the presented solution, the turbine torque is reproduced by an AC drive with a squirrel cage motor coupled with the AC generator on the common shaft. A frequency converter that controls the emulator motor operates in the torque control mode. The command for the converter, proportional to the emulated instantaneous turbine torque, is calculated as the output from a wind turbine mathematical model running in the real time on PC in the Matlab-Simulink environment. Experimental results recorded for standardized wind gusts and a random wind profile are presented.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Bianchi F., De Battista H., Mantz R., Wind Turbine Control Systems. Principles, Modelling and Gain Scheduling Design (2007), Springer
[2] Neammanee B., Sirisumrannukul S., Chatratana S., Control Strategies for Variable-speed Fixed-pitch Wind Turbines, Wind Power, Ed. By S.M. Muyeen (2010), InTech, 209-232
[3] Bourlis D., A Complete Control Scheme for Variable Speed Stall Regulated Wind Turbines, Fundamental and Advanced Topics in Wind Power, Ed. By R.Carriveau (2011), InTech, 309- 338
[4] Kojabadi H.M., Chang L., Development of a novel wind turbine simulator for wind energy conversion systems using an inverter-controlled induction motor, IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 19, No. 3, (2004), 547-552
[5] Morimoto S., Nakayama H., Sanada M., Takeda Y., Sensorless Output Maximization Control for Variable-Speed Wind Generation System Using IPMSG, IEEE Transactions On Industry Applications, 41(2005), 60-67
[6] Krzemiński Z., Mikroelektrownie wiatrowe - projektowanie i sterowanie, XII Krajowa Konferencja Naukowa "Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym", SENE 2015, Łódź, 18-20 listopada 2015r., referat plenarny
[7] Baran J., Jąderko A., Układ sterowania turbiny wiatrowej o regulowanej prędkości obrotowej i stałym kącie ustawienia łopat z liniowym obserwatorem momentu aerodynamicznego, Przegląd Elektrotechniczny, 93(2017), nr 12, 59-62
[8] Jąderko A., Badania symulacyjne układu sterowania turbiną wiatrową z generatorem indukcyjnym, Przegląd Elektrotechniczny, 91(2015), nr 12, 110-113

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 117335 "Stanowisko laboratoryjne ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2018-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma