alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2016.11-12.069-078alternative-788Research ArticleII. ВЕТРОЭНЕРГЕТИКАII. WIND ENERGYЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ ВИЭEFFICIENT POWER CONTROL METHODS OF DEVICES BASED ON RESКоробатовД. В.KorobatovD. V.

Денис Владимирович Коробатов – кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы»

Denis V. Korobatov – Ph.D. (engineering), Associate Professor (docent) of “Electric Stations, Grids and Systems” Dept.

denis_vk@inbox.ruМартьяновА. С.MartyanovA. S.

Андрей Сергеевич Мартьянов –кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы»

Andrey S. Martyanov – D.Sc. (engineering), Professor of “Electric Stations, Grids and Systems” Dept.

martyanov_andrey@mail.ruСоломинЕ. В.SolominE. V.

Евгений Викторович Соломин – доктор технических наук, профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы»

Evgeny V. Solomin – D.Sc. (engineering), Professor of “Electric Stations, Grids and Systems” Dept.

nii-uralmet@mail.ruСироткинЕ. А.SirotkinE. A.

Евгений Анатольевич Сироткин – аспирант кафедры «Электрические станции, сети и системы»

Evgeny A. Sirotkin – postgraduate of “Electric Stations, Grids and Systems” Dept.

sirotkinea@susu.ruЮжно-Уральский государственный университет, ЧелябинскРоссияSouth Ural State University, ChelyabinskRussian Federation201618082016011-126978Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/788

В статье проводится анализ наиболее эффективных методов регулирования генерируемой мощности устройств на основе возобновляемых источников энергии, в частности ветроэнергетических установок. Приведены функциональные схемы ветроэнергетического оборудования, которое содержит контроллер, работающий по принципу отслеживания максимальной точки мощности (ОМТМ) по различным алгоритмам регулирования. Приводятся результаты исследований горизонтально-осевой ветроэнергетической установки мощностью 3 кВт. Даны пояснения по исследуемым методам со сводными графиками зависимости коэффициентов мощности от быстроходности, обусловленных режимами работы установки. 

The paper describes the analysis of the most efficient methods for power generation control of renewable energy based plants. We have built functional charts of wind power equipment containing controller operating per method of maximum power point tracking with different control algorithms. We have presented the results of research of 3 kW horizontal axis wind turbine and description of all these methods with the charts of obtained dependences of power coefficients on tip speed ratio. 

ветроэнергетическая установкарегулированиеуправлениеконтроллерwindpowerturbinecontrolcontrollerReferencesСоломин Е.В., Холстед Р.Л. Технические особенности и преимущества ветроэнергетических установок // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2010. № 1. С. 36–41.Solomin, E.V., Holsted R.L. Tehničeskie osobennosti i preimuŝestva vetroènergetičeskih ustanovok. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2010, no. 1, pp. 36– 41 (in Russ.).Соломин Е.В. Перспективы использования малых ветроэнергетических установок в агропромышленном комплексе // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2011. № 7. С. 12–15.Solomin E.V. Perspektivy ispol’zovaniâ malyh vetroènergetičeskih ustanovok v agropromyšlennom komplekse. Mehanizaciâ i èlektrifikaciâ sel’skogo hozâjstva, 2011, no. 7, pp. 12–15 (in Russ.). 18.Thongam J.S., Ouhrouche M. MPPT Control Methods in Windnergy Conversion Systems. Fundamental and Advanced Topics in Wind Power, Dr. Rupp Carriveau (Ed.), ISBN: 978-953-307-508-2, InTech, 2011.Thongam J.S., Ouhrouche M. MPPT Control Methods in Windnergy Conversion Systems. Fundamental and Advanced Topics in Wind Power, Dr. Rupp Carriveau (Ed.), ISBN: 978-953-307-508-2, InTech, 2011.Соломин Е.В. Методология разработки и создания вертикально-осевых ветроэнергетических установок: Док. дисс. Министерство образования и науки Российской Федерации, Южно-Уральский государственный университет. Челябинск, 2011.Solomin E.V. Metodologiâ razrabotki i sozdaniâ vertikal’no-osevyh vetroènergetičeskih ustanovok:D.Sc.. diss. Ministerstvo obrazovaniâ i nauki Rossijskoj Federacii, Ûžno-Ural’skij gosudarstvennyj universitet. Chelyabinsk, 2011 (in Russ.).Кирпичникова И.М., Соломин Е.В. Виброгасители мачт сверхмалых вертикально-осевых ветроэнергетических установок // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2010. № 14 (190). С. 78–81.Kirpichnikova I.M., Solomin E.V. Vibrogasiteli mačt sverhmalyh vertikal’no-osevyh vetroènergetičeskih ustanovok. Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ: Ènergetika, 2010, no. 14 (190), pp. 78–81 (in Russ.).Аникин А.С., Козлов С.В., Сироткин Е.А. Регулирование частоты вращения ротора вертикально-осевой ветроэнергетической установки // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2014. № 05. С. 32–36. 7. Воронин С.Г., Коробатов Д.В., Киякпаев Р.Т., Кульмухаметова А.С. Динамические модели вентильного двигателя при различных сочетаниях параметров // Известия Академии электротехнических наук РФ. 2011. С. 47–52.Anikin A.S., Kozlov S.V., Sirotkin E.A. Regulirovanie častoty vraŝeniâ rotora vertikal’no-osevoj vetroènergetičeskoj ustanovki. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2014, no. 5, pp. 32–36 (in Russ.).Voronin S.G., Kurnosov D.A., Korobatov D.V., Shaburov P.O., Kulmukhametova A.S. Electromagnetic and resistance torque on a synchronous motor shaft with permanent magnet excitation // Russian Electrical Engineering. 2013. Vol. 83. No 2. P. 61–63.Voronin S.G., Korobatov D.V., Kiyakpaev R.T., Kulmukhametova A.S. Dinamičeskie modeli ventil’nogo dvigatelâ pri različnyh sočetaniâh parametrov. Izvestiâ Akademii èlektrotehničeskih nauk RF, 2011, pp. 47–52 (in Russ.).Клиначев Н.В., Воронин С.Г., Согрин А.И., Коробатов Д.В., Кулёва Н.Ю., Хафизов Г.Т., Кульмухаметова А.С. Моделирование процесса пуска двигателя внутреннего сгорания электрическими стартером // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2015. Т. 15. № 2. С. 49–56.Voronin S.G., Kurnosov D.A., Korobatov D.V., Shaburov P.O., Kulmukhametova A.S. Electromagnetic and resistance torque on a synchronous motor shaft with permanent magnet excitation. Russian Electrical Engineering, 2013, vol. 83, no 2, pp. 61–63 (in Russ.).Пронин Н.В., Мартьянов А.С., Соломин Е.В. Разработка математической модели ветроэнергетической установки мощностью 3 кВт производства ООО «ГРЦ-Вертикаль» в пакете Matlab // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2011. № 5. С. 41–44.Klinachev N.V., Voronin S.G., Sogrin A.I., Korobatov D.V., Kuleva N.Û., Hafizov G.T., Kulmuhametova A.S. Modelirovanie processa puska dvigatelâ vnutrennego sgoraniâ èlektričeskimi starterom. Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ: Ènergetika, 2015, vol. 15, no. 2, pp. 49–56 (in Russ.).Кирпичникова, И.М., Соломин Е.В. Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2008. № 26 (126). С. 32–35.Pronin N.V., Martyanov A.S., Solomin E.V. Razrabotka matematičeskoj modeli vetroènergetičeskoj ustanovki moŝnost’û 3 kVt proizvodstva OOO «GRCVertikal’» v pakete Matlab. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2011, no. 5, pp. 41–44 (in Russ.).Мартьянов А.С., Соломин Е.В. Система освещения, основанная на ветроэнергетической установке // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2010. № 1. С. 101–105.Solomin E.V., Kirpichnikova I.M. Vetroènergetičeskaâ ustanovka s vertikal’noj os’û vraŝeniâ. Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ: Ènergetika, 2008, no. 26 (126), pp. 32–35 (in Russ.).Кирпичникова И.М., Мартьянов А.С., Соломин Е.В. Моделирование генератора ветроэнергетической установки // Электротехника. 2013. № 10. С. 46–49.Martyanov A.S., Solomin E.V. Sistema osveŝeniâ, osnovannaâ na vetroènergetičeskoj ustanovke. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2010, no. 1, pp. 101–105 (in Russ.).Мартьянов А.С., Соломин Е.В. Контроллер заряда ветроэнергетической установки // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2010. № 1. С. 106–109.Kirpichnikova I.M., Martyanov A.S., Solomin E.V. Modelirovanie generatora vetroènergetičeskoj ustanovki. Èlektrotehnika, 2013, no. 10, pp. 46–49 (in Russ.).Kirpichnikova I.M., Martyanov A.S., Solomin E.V.Vertical axis wind turbines. New aspects // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 1–2 (118). С. 55–58.Martyanov A.S., Solomin E.V. Kontroller zarâda vetroènergetičeskoj ustanovki. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2010, no. 1, pp. 106–109 (in Russ.).Соломин Е.В., Кирпичникова И.М., Мартьянов А.С. Итерационный подход в разработке и оптимизации вертикально-осевых ветроэнергетических установок // В сборнике: Электротехника. Электротехнология. Энергетика сборник научных трудов VII международной научной конференции молодых ученых. Новосибирский государственный технический университет; Межвузовский центр содействия научной и инновационной деятельности студентов и молодых ученых Новосибирской области. 2015. С. 92–95.Kirpichnikova I.M., Martyanov A.S., Solomin E.V.Vertical axis wind turbines. New aspects. International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2013, no. 1–2 (118), pp. 55–58 (in Eng.).Коробатов Д.В., Сидоренко Н.Ю. Способы реализации векторного управления вентильным электродвигателем // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2004. № 5. С. 84–88.Solomin E.V., Kirpichnikova I.M., Martyanov A.S. Iteracionnyj podhod v razrabotke i optimizacii vertikal’no-osevyh vetroènergetičeskih ustanovok. V sbornike: Èlektrotehnika. Èlektrotehnologiâ. Ènergetika sbornik naučnyh trudov VII meždunarodnoj naučnoj konferencii molodyh učenyh. Novosibirskij gosudarstvennyj tehničeskij universitet; Mežvuzovskij centr sodejstviâ naučnoj i innovacionnoj deâtel’nosti studentov i molodyh učenyh Novosibirskoj oblasti, 2015, pp. 92–95 (in Russ.).Korobatov D.V., Sidorenko N.Yu. Sposoby realizacii vektornogo upravleniâ ventil’nym èlektrodvigatelem. Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ: Ènergetika, 2004, no. 5, pp. 84–88 (in Russ.).Korobatov D.V., Sidorenko N.Yu. Sposoby realizacii vektornogo upravleniâ ventil’nym èlektrodvigatelem. Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ: Ènergetika, 2004, no. 5, pp. 84–88 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.