Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 1

Odtwarzanie momentu aerodynamicznego mikroelektrowni wiatrowej w układzie sterowania z pełnym obserwatorem stanu

Aerodynamic torque estimation in the control scheme for micro wind turbine with fully observer system

10.15199/48.2020.01.35

nr katalogowy: 124195
10.15199/48.2020.01.35

Streszczenie

W artykule przedstawiono układ sterowania małą turbiną wiatrową o regulowanej prędkości obrotowej z odtwarzaniem momentu aerodynamicznego oraz efektywnej prędkości wiatru. W układzie sterowania zastosowano pełny obserwator Luenbergera do estymacji niemierzalnych zmiennych stanu. Zaproponowano algorytm obliczania efektywnej prędkości wiatru. Układ regulacji ma zapewnić maksymalizację uzyskiwanej mocy elektrycznej dla prędkości wiatru w obszarze pomiędzy prędkością startu turbiny, a prędkością wyłączenia ze względu na warunki bezpieczeństwa, tj. w drugiej strefie pracy turbiny. Pokazano wyniki przeprowadzonych badań symulacyjnych układu sterowania z pełnym obserwatorem stanu dla znormalizowanych podmuchów wiatru.

Abstract

A proposal of the control scheme for micro wind turbine with aerodynamic torque and effective wind speed estimation is presented in this paper. Fully Luenberger observer for the non-measurable state variables estimation is used in this control scheme. Algorithm of the effective wind speed calculation is proposed. The control system of the turbine should ensure maximum captured electrical power for wind speed in the region between start speed of turbine and cut-off speed, when wind turbine is shouted down due to safety reasons, i.e. in a second operating region of the turbine. Simulations results of the control system with the fully state observer for the normalized gusts of wind are shown in the paper.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Lubośny Z., Farmy wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, (2013), WNT, Warszawa
[2] Bianchi F., De Battista H., Mantz R., Wind Turbine Control Systems. Principles, Modelling and Gain Scheduling Design (2007), Springer
[3] Jąderko A., Baran J., Sterowanie turbiną wiatrową z odtwarzaniem momentu aerodynamicznego, Przegląd Elektrotechniczny, 94 (2018) nr 5, 47-52
[4] Meller K., Włas M., Modelowanie małej elektrowni wiatrowej, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, Nr 28, (2010), 149-152
[5] Østergaard K. Z., Brath P., Stoustrup J., "Estimation of effective wind speed" Journal of Physics: Conference Series 75, (2007)
[6] Bourlis D., A Complete Control Scheme for Variable Speed Stall Regulated Wind Turbines, in: Fundamental and Advanced Topics in Wind Power, Ed. by R.Carriveau (2011), InTech, 309-338
[7] Szabat K., Model obserwatora zmiennych stanu dla układu z nieliniowym wałem mechanicznym, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 63, Studia i Materiały nr 29, (2009), 355-368
[8] PN-EN 61400-2: Turbozespoły wiatrowe. Część 2: Wymagania projektowe dotyczące małych turbozespołów wiatrowych, PKN 2008
[9] Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Guideline for the Certification of Wind Turbines, (2010), Hamburg - Germany

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 124195 "Odtwarzanie momentu aerod..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2020-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	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

2020-1

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma