Моделювання роботи інвертора напруги у складі автономної вітроенергетичної установки з аеродинамічним мультиплікуванням на базі асинхронного генератора з фазним ротором

Анотація

В умовах енергодефіциту, спричиненого знищенням енергетичної інфраструктури, нестабільністю постачання електроенергії та зростанням попиту на автономні джерела енергії, виникає потреба у розробці незалежних і ефективних систем енергозабезпечення. Особливе значення мають вітроенергетичні установки, які здатні функціонувати автономно, забезпечуючи стабільність енергопостачання навіть у кризових умовах. У зв’язку з цим актуальним є вивчення перспективних рішень, які відповідають сучасним стандартам якості та здатні інтегруватися в автономні енергетичні системи. Метою роботи було підтвердження ефективності розрахунку фільтрів інвертора у статичних та динамічних режимах, а також за умов несиметричного навантаження. Це було досягнуто на основі імітаційного моделювання автономної вітроенергетичної установки з аеродинамічним мультиплікуванням, що працює на базі асинхронного генератора з фазним ротором і збудженням від інвертора напруги. Описано імітаційну модель автономної вітроенергетичної установки, параметри інвертора, яку розраховано за авторськими методиками, у середовищі PSIM. Програмно виконано Фур’є-аналіз гармонічного складу вихідної напруги інвертора, розраховано його коефіцієнт гармонік, який не перевищує 5 %, відповідно до діючого стандарту. Доведено, що збудження від інвертора напруги поліпшує її роботу при несиметричному навантаженні та скиданні-накиданні навантаження. Виконано порівняння результатів моделювання вихідної напруги інвертора з вимогами стандартів на безперервні джерела енергоживлення. На основі результатів імітаційного моделювання автономної вітроенергетичної установки з аеродинамічним мультиплікуванням підтверджено ефективність розрахунку фільтрів інвертора напруги для асинхронного генератора з фазним ротором. Методики показали свою результативність як у статичних і динамічних режимах, так і за умов несиметричного навантаження.