Ослабление контроля поможет лучше управлять ветряными электростанциями

Бразильские специалисты и сотрудники Китайской ассоциации автоматизации предложили более эффективный способ управления ветряными электростанциями.

Выводы исследования представлены в IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, сообщает eurekalert.org. Ветряные электростанции обычно дорого обслуживать. Они способны передать на хранение только часть выработанной энергии.

«Возобновляемая энергия считается перспективной альтернативой традиционным источникам. Во многом, благодаря сокращению залежей ископаемого топлива и его отрицательному воздействию на климат, — сказал профессор Хуан Себастьян Солис-Чавес из Федерального университета ABC-UFABC. – Из всех возможных вариантов для ветряных электростанций, наибольшее распространение генераторная конфигурация с двойным питанием».

Ученые проанализировали эту систему, пытаясь повысить качество управления объектами. Асинхронный генератор двойного питания считается стабильным, но может обработать около 30% вырабатываемой энергии. Систему также дорого обслуживать. Она состоит из 2 катушек или электромагнитов, передающих информацию об окружающей среде генератору. Элементы могут настраивать частоту, с которой производится электричество, основываясь на силе ветра. Но системе требуется конвертер, меняющий переменный ток на постоянный в зависимости от необходимой скорости преобразования. Для крупных объектов это свойство превращается в существенные затраты.

«Мы решили выяснить, как долгосрочная обобщенная упреждающая теория контроля может стать интересной, инновационной альтернативой прямому управлению, применяемому в ветроэнергетических установках», — сказал Солис-Чавес.

В стандартных генераторах контроль нацелен на всю систему. Все стадии зависят друг от друга, должны рассматриваться как единое целое. Так, если ветер усиливается и вращает турбину быстрее, система одновременно настраивает конвертер и производство тока одновременно, используя каждый параметр как переменную для других.

Исследователи разбили процесс на части. Они рассматривали генерирование тока и ответную реакцию как отдельные системы с самостоятельным вводом и выводом.

«Нелинейная теория контроля ускорит динамический ответ, в сравнении с традиционными подходами», — сказал Солис-Чавес.

Новый метод управления позволяет турбинам реагировать быстрее, уменьшая нагрузку на физические компоненты.