Содержание к диссертации
Введение
1 Энергия ветра и возможности ее использования 10
1.1 Энергетические характеристики ветра 10
1.2 Основы преобразования энергии ветра 15
1.2.1 Первичные преобразователи энергии ветра 15
1.2.2 Преобразование выработанной механической энергии 20
1.3 Режимы работы ВЭУ 25
1.4 Анализ существующих методов и средств управления режимами работы ВЭУ 26
1.4.1 Ветрогенераторы малой мощности 26
1.4.2 Ветрогенераторы средней мощности 28
1.4.3 Ветрогенераторы большой мощности 34 Выводы по первой главе и постановка задач исследования 36
2 Теоретические исследования процесса преобразования кинетическойэнергии ветра в электрическую энергию 3 8
2.1 Общие положения 38
2.2 Математическое описание изменения скорости движения воздушных масс 40
2.3 Преобразование энергии ветра в механическую энергию (модель ветроприемника) 43
2.3.1 Работа поверхности при действии на нее силы ветра 44
2.3.2 Работа ветрового колеса крыльчатого ветродвигателя 47
2.4 Теория реального ветроколеса Г.Х. Сабинина 50
2.4.1 Работа элементарных лопастей ветроколеса. Первое уравнение связи 50
2.4.2 Второе уравнение связи 58
2.5 Момент и мощность всего ветроколеса 62
2.6 Потери ветродвигателей 65
2.7 Математическая модель процесса преобразования энергии ветра в механическую энергию 67
2.8 Математическая модель генератора 71
2.9 Математическая модель конвертора переменное/постоянное /переменное напряжение 72
Выводы по второй главе 76
3 Разработка системы управления ветроэнергетической установкой 77
3.1 Задачи реализуемые системой управления и алгоритм работы системы управления ветроэнергетической установкой 77
3.1.1 Режимы работы ВЭУ 77
3.1.1.1 Пуск ВЭУ 78
3.1.1.2 Выход ВЭУ на установленную мощность 79
3.1.1.3 Работа ВЭУ с установленной мощностью 80
3.1.1.4 Отключение ВЭУ при повышенных скоростях ветра 81
3.1.1.5 Снижение мощности при уменьшении скорости ветра 82
3.1.1.6 Аварийный останов ВЭУ 82
3.2 Используемая схема ВЭУ 83
3.3 Реализация системы управления 89
3.3.1 Разработка системы управления ВЭУ в среде MATLAB с применением пакета прикладных программ Simulink 92
3.3.2 Нечеткая система управления ВЭУ 97
3.3.3 Нечеткая модель управления ветроэнергетической установкой в среде MATLAB с применением пакета прикладных программ Simulink и Fuzzy Logic Toolbox 106
Выводы и результаты третьей главы 111
4 Экспериментальная проверка системы управления ВЭУ с горизонтальной осью вращения 112
4.1 Описание экспериментальной установки 112
4.1.1 Аэродинамическая труба для экспериментальной продувкиветрогенераторов 112
4.1.2 Описание конструкции макетного образца ВЭУ 115
4.2 Оценка погрешностей измерений 118
4.3 Практическая реализация разработанной САУ 119
4.4 Описание эксперимента 121
4.5 Результаты экспериментальной проверки разработанной системы управления 122
Выводы и результаты четвертой главы 125
Заключение 126
- Первичные преобразователи энергии ветра
- Работа поверхности при действии на нее силы ветра
- Разработка системы управления ВЭУ в среде MATLAB с применением пакета прикладных программ Simulink
- Аэродинамическая труба для экспериментальной продувкиветрогенераторов
Введение к работе
Актуальность темы
Традиционная энергетика, в большей своей части топливная, несмотря на мероприятия по охране окружающей среды оказывает серьёзное отрицательное влияние на природу и животный мир, регулярно загрязняя атмосферу и водоёмы продуктами сгорания. Помимо этого запасы топлива на планете далеко не безграничны, что заставляет учёных и инженеров постоянно заниматься поиском новых энергетических технологий и источников энергии.
Одной из очевидных альтернатив традиционной энергетики является развитие технологии использования возобновляемых источников энергии, в том числе и энергии ветра.
Однако эффективное использование энергии ветра возможно лишь при условии решения ряда проблем технического и экономического характера. Технические проблемы связаны с низкой плотностью энергии воздушного потока, что заставляет для получения ощутимых результатов строить достаточно масштабные сооружения. Следует также признать, что наибольшим препятствием для использования ветроэнергетических установок пока является высокая стоимость производимой ими электроэнергии. Хотя многое здесь достигнуто, наиболее сложной задачей, имеющей первостепенное значение, остаётся разработка дешёвых и эффективных ветроэнергетических установок, способных надёжно работать в автоматическом режиме в течение многих лет и обеспечивать бесперебойную эксплуатацию при минимальном периодическом обслуживании
Важнейшей характеристикой, определяющей энергетическую ценность ветра, является его скорость, которая определяется множеством природных факторов и изменяется по случайному закону. Данную проблему можно решить при помощи высокоточного автоматического регулирования ветрогенераторов, а использование в регуляторах современных недорогих микроконтроллеров позволяет минимальными затратами повысить КПД.
Крыльчатые ветроколеса, являющиеся основным типом первичных преобразователей энергии в ВЭУ представлены широкой гаммой типоразмеров, однако тенденции их поведения при изменении скорости ветра одинаковы, что предполагает возможность применения принципов нечеткого регулирования. Кроме этого, применение регуляторов нечеткого тип позволяет исключить из структуры САУ значительное количество датчиков, что влечет за собою повышение надежности и снижение стоимости установок в целом.
Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления Международного института компьютерных технологий «Объектно-ориентированные электротехнические и энергетические системы».
Цель и задачи работы
Целью данной работы является исследование работы горизонтально-осевой ВЭУ и синтез нечеткого регулятора угла положения лопастей для адаптивной системы управления, позволяющей максимизировать выработку электроэнергии.
Методы исследований
Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, математического моделирования, классической теории управления, а так же методы, основанные на теории нечетких множеств. Для моделирования использовался пакет прикладных программ MATLAB 7.
Научная новизна
В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: предложена новая структурная модель процесса преобразования энергии ветра в электрическую энергию, отличающаяся наличием статических преобразователей и буферного накопителя; разработана новая математическая модель ВЭУ, отличающаяся учетом аэродинамических потерь ветроколеса и позволяющая исследовать поведение комплекса в динамике; впервые разработан алгоритм работы САУ ВЭУ с нечетким регулятором угла положения лопастей, обеспечивающий максимальную выработку электроэнергии; на основании предложенного алгоритма впервые разработана структура системы управления на базе нечеткой логики с использованием регулятора угла положения лопастей.
Практическая значимость работы
Практическая ценность работы заключается в следующем: разработана новая схема системы управления ВЭУ с нечетким регулятором угла положения лопастей; предложены схемные решения, позволяющие повысить выработку электроэнергии ветроэлектрических комплексов.
Реализация и внедрение результатов работы
Результаты диссертационного исследования использовались организацией ООО «Научно-исследовательский институт механотроники — Альфа» в инновационном проекте «Синхронный генератор широкодиапазонной ветроэнергетической установки малой мощности с микропроцессорной системой возбуждения».
Апробация работы
По результатам исследования опубликовано 9 печатных работ.
Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на всероссийских научно-технических конференциях «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (г. Воронеж, 2007 - 2008 г.); международных конференциях «Высокие технологии энергосбережения» (г. Воронеж, 2005 и 2007 г.); международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (г. Воронеж 2009 г.) и конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии National Instruments » (г. Москва 2008 и 2009 г.).
Кроме того, результаты диссертации опубликованы в научно-технических журналах «Электротехнические комплексы и системы» и «Системы управления и информационные технологии».
Публикации
Результаты проведенных исследований опубликованы в 9 печатных работах, из них 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ (список работ приведен в конце автореферата). В работах, опубликованных в соавторстве, соискателем сделано следующее: в [1] произведен синтез нечеткого регулятора угла установки лопастей для адаптивной системы управления ВЭУ; [2] разработана программа, позволяющая провести моделирование механических характеристик крыльчатых ветроколес; [3] разработана математическая модель ВЭУ, отличающаяся учетом аэродинамических потерь ветроколеса и позволяющая исследовать поведение комплекса в динамике; [6] проведен анализ режимов работы характерных для автономных ветроэнергетических установок; [7] разработана модель изменения скорости ветра и показана ее роль при синтезе системы управления ВЭУ; [9] реализована система управления двигателями постоянного тока из среды MATLAB.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений; содержит 164 страницы, 93 рисунка, 9 таблиц. Список литературы состоит из 102 наименований.
Первичные преобразователи энергии ветра
Из рисунка видно, что графики для существующих ветродвигателей имеют ярко выраженный максимум. Поскольку он соответствует определенной быстроходности, очевиден вывод о том, что для обеспечения наивысшей эффективности процесса преобразования энергии, каждому текущему значению скорости должна соответствовать определенная частота вращения ветроколеса. С другой стороны в соответствии с принципом действия на каждой частоте вращения ветродвигателя крыльчатого типа максимальный крутящий момент обеспечивается соответствующей установкой плоскости крыла относительно воздушного потока. В свою очередь данный момент уравновешивается механическим моментом нагрузки, создаваемым на валу ветроколеса исполнительным механизмом или преобразователем энергии ветра (электрическим генератором). Поскольку, как указывалось выше, скорость ветра непрерывно изменяется по величине, а момент нагрузки изменяется в соответствии с потребностями пользователя, для обеспечения оптимального режима преобразования энергии возникает необходимость непрерывного регулирования угла установки лопастей и момента нагрузки на валу ветроприемника. Для решения этой задачи в разных по габаритам и назначению ветроустановках используются различные типы регуляторов [52, 58, 59].
В связи с инерционностью ветроколеса во время его работы могут возникать следующие режимы работы (рисунок 1.2.4 - 1.2.6).
В нормальном режиме угол атаки а - оптимальный, что позволяет получить наибольший коэффициент использования энергии ветра t,.
«Вентиляторный» режим возникает при падении скорости ветра, когда ветроколесо продолжает вращаться со скоростью большей, чем возможно получить на данной скорости ветра и соответственно генератор переходит на работу в двигательном режиме, не вырабатывая, а потребляя энергию. При резком увеличении скорости ветра ветроприемник некоторое время недоиспользует энергию ветрового потока, так как ветроколесо не успевает развить соответствующую частоту вращения и как следствие происходит понижение коэффициента использования энергии ветра. Помимо этого при одном и том же значении скорости ветра количество энергии преобразуемой ветроколесом имеет наибольшее значение при максимальной площади его взаимодействия с воздушным потоком, т.е. когда плоскость вращения ветроколеса перпендикулярна направлению ветра. Отсюда вытекает необходимость непрерывной ориентации ветродвигателя на ветер. Механическая энергия, полученная при помощи ветродвигателей, может быть использована для перекачивания жидкости, преобразования в тепловую или электрическую энергию, или накопления запасов топлива. В настоящее время наибольшее распространение получили установки с электромеханическими преобразователями. Анализ схем преобразования механической энергии в электрическую энергию позволяет сгруппировать существующие технические решения по ряду направлений: - вид вырабатываемой электроэнергии (переменное напряжение переменной или постоянной частоты или постоянное напряжение); - частота вращения ветродвигателя (постоянная, близкая к постоянной или переменная); - характер использования вырабатываемой электрической энергии (применение аккумуляторных батарей или аккумулирования с помощью других способов, выдача электроэнергии в сеть переменного тока). Непосредственная выработка постоянного тока осуществляется в настоящее время практически только на малых ВЭУ мощностью не более 10 - 20 кВт [40]. В этом случае не требуется постоянная частота вращения ветродвигателя и для обеспечения регулярности электроснабжения обычно применяются аккумуляторные батареи. Относительно небольшие в электроэнергии в довольно удаленных пунктах могут быть удовлетворены путем использования таких ВЭУ. Аккумулирование энергии ветра в форме тепла с целью последующего его использования на месте может быть осуществлено при применении ВЭУ переменного напряжения с изменяющейся частотой или ВЭУ постоянного напряжения в комплексе с электрическим тепловым аккумулирующим устройством [41]. Очевидно, что частота вращения ветродвигателя в этом случае не обязательно должна быть постоянной. Возможно также применение выпрямительных устройств, для получения постоянного напряжения, которое может быть использовано непосредственно или же после его инвертирования в переменное напряжение постоянной частоты. Наиболее выгодно крупномасштабное получение электрической энергии в виде переменного напряжения постоянной частоты для возможности ее передачи в сети существующих энергосистем [42, 43, 44, 45]. Методы получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения вала привода сводятся к двум обширным группам дифференциальным и недифференциальным. Первые реализуются в схемах с синхронными генераторами с помощью механических устройств, обеспечивающих получение постоянной частоты вращения генераторов (редукторов с переменным передаточным отношением, устройств с гидравлической передачей мощности), а также с помощью электрических устройств, компенсирующих изменение частоты вращения посредством питания обмотки возбуждения напряжением с частотой скольжения, равной разности частоты вращения ротора генератора и частоты напряжения энергосистемы, на которую работает генератор.
Работа поверхности при действии на нее силы ветра
Преобразование энергии ветра в электрическую энергию представляет собой сложный многоступенчатый процесс с характеристиками стохастического характера (рисунок 2.1.1).
В современной ветроэнергетике на первом этапе осуществляется преобразование кинетической энергии движущейся воздушной массы в механическую энергию вращающегося вала ветроприёмника (ветроколеса), развивающего при некоторой частоте вращения п крутящий момент М. На втором этапе осуществляется преобразование механической энергии в электрическую энергию переменного (частотой f) или постоянного тока / с напряжением U. Часто между двумя вышеназванными процессами присутствует промежуточное преобразование механической энергии с целью изменения её характеристик - повышения частоты вращения с одновременным понижением крутящего момента, что вызвано высокими рабочими частотами вращения абсолютного большинства современных электромеханических преобразователей.
Механическая мощность, развиваемая ветроприёмником, взаимодействующим с данным воздушным потоком, составляет только часть от этой мощности, определяемую коэффициентом использования энергии ветра [20, 45, 51,52].
Расчёт усилий, возникающих от взаимодействия рабочих поверхностей ветроприёмника с воздушным потоком, осуществляется на основе импульсной теории [66] или на основе уравнений связи [45], использующих более сложный математический аппарат и требующих применения метода конечных элементов.
В установившемся режиме, когда скорость ветра неизменна, подбором угла установки лопастей и момента нагрузки на валу ветроприёмника можно добиться от установки отдачи максимальной механической мощности, которой будет соответствовать оптимальная частота вращения и, соответственно, максимальное значение
Однако в реальных условиях величина скорости ветра изменяется в достаточно широких пределах, как и величина момента нагрузки на валу ветроприёмника. Следовательно, для отбора максимально возможного количества энергии необходимо непрерывно регулировать углы установки крыльев и момент нагрузки на валу установки. Такое регулирование невозможно без применения автоматики. Однако для разработки соответствующей САР необходимо знание закономерностей, связывающих величину скорости ветра, угол установки лопастей, частоту вращения ветроприёмника и момент нагрузки на его валу.
Данные закономерности для каждой конкретной ветроустановки могут быть получены путём её продувки в аэродинамической трубе или в ходе натурных испытаний полномасштабных образцов. Оба подхода требуют значительных временных и материальных затрат, поэтому рациональнее использовать математическое моделирование с использованием компьютеров, которое при определённых допущениях даёт удовлетворительные результаты.
Для моделирования реального поведения ветроколеса в естественных условиях и оценки быстродействия проектируемой системы управления необходимо иметь точные данные о характере ветряного потока, скорости его изменения и турбулентности. Эти изменения могут иметь среднегодовой и среднесуточный характер (рисунок 2.2.1 и 2.2.2), но, кроме того, происходит постоянное изменение, связанное с турбулентностью потока (рисунок 2.2.3) [13, 22, 52, 67]. Но все эти данные дают общее представление об изменениях скорости ветра, но не дают возможности построить динамическую модель. В связи с этим были произведены непрерывные замеры скорости ветра в течение длительного промежутка времени. Для измерений использовался анемометр с аналого-цифровым преобразователем с частотой дискретизации 1 кГц, на основании полученных при его помощи данных удалось получить графики изменения мгновенных скоростей ветра, один из характерных графиков представлен на рисунке 2.2.4.
Для математического описания данной кривой использовался интерполяционный полином Лагранжа, в результате чего было получено выражениекоторое описывает процесс с погрешностью, не превышающей 5% (рисунок 2.2.4).
Данная модель [68] в дальнейшем использована в качестве задающего воздействия при разработке системы управления ветроэнергетическим комплексом.
Процесс преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию весьма сложен и его аналитическое описание с точки зрения классической аэродинамики не позволяет получить практических результатов без использования эмпирических зависимостей, описывающих связь между величинами аэродинамических коэффициентов и углами атаки. В связи с этим было принято решение применить для определения крутящего момента ветроприёмника при известных скорости ветра и частоте вращения расчётные характеристики ветроприёмника, полученные на основе классических методик.
Разработка системы управления ВЭУ в среде MATLAB с применением пакета прикладных программ Simulink
Система управления состоит из оборудования, необходимого для управления изменением угла установки лопастей, положением оси ветроколеса в горизонтальной плоскости, нагрузкой генератора и его работой. Она включает также контрольно-измерительное оборудование, необходимое для определения параметров ветра, вращающего момента, температуры окружающей среды, атмосферного давления, электрической1 мощности и других данных, которые необходимы для нормального функционирования ВЭУ. Система управления состоит также из оборудования, необходимого для управления ВЭУ при ее техническом обслуживании [52, 76].
К системе управления относятся все необходимые для выполнения управляющих функций компоненты, за исключением тех, которые являются составными частями основных систем ВЭУ. Например, механизм изменения угла установки лопастей является элементом ветроколеса, приводной двигатель ориентации головки ВЭУ - элементом поворотного узла башни, тормоз ветроколеса - элементом редуктора.
Режимы работы ВЭУ определяют основные требования к системе управления. Система управления ВЭУ должна быть спроектирована таким образом, чтобы было обеспечено устойчивое управление при различных предусмотренных режимах от ее пуска до аварийного останова, коротко режимы работы перечислены в главе 1, но для определения алгоритма управления необходимо рассмотреть их более детально [77].
Пуск ВЭУ должен осуществляться при низких, средних и высоких скоростях ветра. Предполагается, что пуск при низких скоростях ветра, которых будет рассмотрен ниже, является наиболее общим случаем.
Когда датчики скорости ветра покажут, что скорость ветра равна или больше минимальной рабочей скорости в течении приблизительно 2 минут, система управления с помощью индикатора горизонтальной ориентации получит информацию о степени рассогласования между осью ветроколеса и преобладающим направлением ветра и подаст команду на двигатель привода системы ориентации, обеспечивающий согласование направлений ветроколеса и ветрового потока. Одновременно будет пущен в работу двигатель, являющийся приводом механизма угла установки лопастей, для того чтобы изменить угол ф на оптимальный для пуска на данной скорости ветра, что соответствует максимальному пусковому моменту на данной скорости ветра. Угол установки лопастей определяется по выходному сигналу линейного дифференциального трансформатора напряжения, управляемого путём его соединения с тягой исполнительного механизма изменения угла. При установке лопастей на необходимый угол и при наличии ветра с минимальной рабочей скоростью произойдет самостоятельное страгивание ветроколеса, как только направление его оси будет согласовано с направлением ветра. Когда датчик частоты вращения начнет давать показания об изменении частота вращения, привод установки угла наклона лопастей начнет изменять угол в соответствии с изменившейся частотой вращения, так чтобы вращающий момент в каждый момент времени был максимальным для данной частоты вращения и данной скорости ветра. При частоте вращения позволяющей подключить нагрузку к генератору будет произведено ее подключение, в зависимости от выходной мощности в качестве нагрузки будут подключены либо аккумуляторы, либо потребитель, либо и аккумуляторы, и потребитель. Мощность, развиваемая ветроколесом в течении этого времени должна быть достаточной для того, чтобы компенсировать потери мощности в генераторе на трение и сопротивление воздуха и потери в системе передачи вращающего момента.
При скоростях ветра, больших, чем минимальная рабочая скорость, и меньших или равных расчетной скорости, регулирование развиваемого момента осуществляется изменением угла наклона лопастей. При изменениях направления ветра на угол до 15 происходящих при скоростях ветра, меньших, чем расчетная скорость, автоматическая ориентация оси ветроколеса не будет произведена, если изменения в направлении ветра не сохраняются дольше 1 минуты. Если изменение направления ветра происходит более чем на ±15, то ось ветроколеса с помощью механизма привода системы ориентации будет поворачиваться в горизонтальной плоскости в сторону изменения направления ветра.
Для того чтобы управлять ВЭУ при порывах ветра, используются системы изменения нагрузки и угла установки лопастей, которые будут работать по данным о значении момента, измеряемого на валу генератора и значении скорости ветра. Система управления будет подавать команды одновременно на системы изменения угла ц и нагрузки генератора или на одну из этих систем в зависимости от скорости ветра при порыве и ее производной, т.е. от ускорения воздушного потока. При работе на скоростях ветра равных или больших максимальной расчетной угол установки лопастей меняется с оптимального на другой, для того чтобы поддерживать максимальную (номинальную) мощность. При данном режиме происходит целенаправленное ограничение выходной мощности для сохранения работоспособности генератора.
Энергия, которая может быть получена в случае работы ВЭУ при скоростях ветра, больших, чем максимальная допустимая, составляет небольшую часть общей выработки энергии, но при данных скоростях существует вероятность выхода ВЭУ из строя, поэтому во избежание подобного лопасти ветроколеса устанавливаются во флюгерное положение и в дальнейшем, при остановке ветроколеса, последнее застопоривается при помощи гидравлического тормоза.
Аэродинамическая труба для экспериментальной продувкиветрогенераторов
Критерием оценки качества разработанной системы управления традиционно является количество энергии выработанной за некоторый промежуток времени. В нашем случае контрольный промежуток времени составлял 60 секунд. Как показал анализ результатов исследования изменения скорости ветра в течение нескольких суток, выбранный отрезок времени достаточно полно характеризует ветрообстановку в рассматриваемом районе.
В качестве входной величины использованы результаты реальных измерений скоростей ветра. На рисунке 4.5.1 показана суммарная информация по всем экспериментам за контролируемый промежуток времени, равный 60 секунд. Как показал анализ результатов исследования изменения скорости ветра в течение нескольких суток, выбранный отрезок времени достаточно полно характеризует ветрообстановку в рассматриваемом районе. Кривая колебаний скорости ветра показана штриховой линией. Цифрами на рисунке обозначены изменения во времени мгновенных значений: 1 - теоретической мощности ветра, протекающего через ометаемую поверхность ветроколеса (расчётной); 2 - теоретически отбираемой мощности ветра (расчётной); 3 - электрической мощности, отбираемой ветродвигателем с классическим регулятором; 4 - электрической мощности, отбираемой ветродвигателем с нечетким регулятором установки лопастей; - электрической мощности, отбираемой ветродвигателем без использования регулятора установки лопастей. Результаты эксперимента использованы при оценке возможной годовой выработки электроэнергии системой с регулятором и без него. Анализ показал, что использование нечеткого регулятора угла установки лопастей в составе системы управления ВЭУ, может обеспечить годовой прирост вырабатываемой энергии на 26% по сравнению с установкой без оптимального регулирования. На рисунке 4.5.2 в качестве примера приведены интегральные кривые возможной выработки энергии за период времени, равный 60 секундам: 1 - электроэнергия, выработанная ВЭУ без регулятора угла установки лопастей. 2 - электроэнергия, выработанная ВЭУ с нечетким регулятором; 3 — электроэнергия, выработанная ВЭУ с классическим регулятором. Эффективность регулятора зависит от количества нечетких правил и тонкости настройки при неизменных параметрах самого ветрогенератора. Практически полное совпадение 2 и 3 кривой показывает, что нечеткий регулятор выполняет функцию регулирования угла установки так же, как и классический регулятор. 124 Выводы и результаты четвертой главы 1 Разработан стенд с информационно-измерительным комплексом, позволяющий проводить физическое моделирование работы ВЭУ в переходных режимах с автоматизированной обработкой результатов экспериментов. 2 Физически реализованы два варианта системы управления ветроэнергетической установкой: - с адаптивным регулятором угла установки лопастей, выполненным по классической схеме и реализованным на базе двух комплексов SDK 1.1; - с нечетким регулятором угла установки лопастей, реализованного в среде MATLAB с интерфейсом N1 PCI 6024Е. 3 Экспериментальная продувка ветрогенератора, управляемого различными вариантами САУ показала, что использование регулирования повышает выработку электроэнергии примерно на 26%. 4 Проведенные эксперименты подтвердили адекватность результатов теоретических исследований, выполненных с использованием разработанных математических моделей. Разница результатов математического и физического моделирования составила не более 5%. 5 Использование универсального нечеткого регулятора дает такие же результаты, что и использование классического регулятора, при этом уменьшается количество необходимых датчиков, повышается надежность и понижается стоимость ВЭУ.
