Введение
1. Режимы работы ветроэнергетических установок 12
1.1. Постановка задачи . 12
1.2. Режимы и зоны работы ВЭУ 12
1.3. Основные принципы и задачи управления ВЭУ . 17
1.3.1. Управление ВЭУ в режиме переменной скорости вращения и постоянном угле заклинения лопасти
1.3.2. Управление ВЭУ в режиме переменного угла заклинения 27
1.3.3. Управление ВЭУ в режиме переменной длины лопасти и постоянной скорости вращения ветроколеса
1.4. Оптимальное управление по комбинированному критерию: энергетическая эффективность – усталостные нагрузки
1.5. Методы оптимального управления ВЭУ по критерию энергетической эффективности
1.5.1. Методы оптимального управления с использованием нелинейной модели
1.5.2. Методы оптимального управления с использованием линейной модели
1.6. Интеграция ВЭУ в электрические системы 48
Выводы 60
2. Анализ возможности использования теории 62 нечетких множеств в контуре управления вэу .
2.1. Постановка задачи . 63
2.2. Основные понятия теории нечетких множеств 63
2.2.1. Свойства нечетких множеств 65
2.2.2. Операции над нечеткими множествами 67
2.3. Применение теории нечетких множеств в системах регулирования . 68
2.4. Основы нечеткой логики 69
2.4.1. Нечеткие логические операции . 70
2.4.2. Системы нечеткого вывода 73
2.4.3. Основные алгоритмы нечеткого вывода . 78
2.5. Практическое применение теории нечетких множеств к задачам регулирования режимов работы ВЭУ
2.5.1. Алгоритм управления на основе нечеткой логики для регулирования скорости вращения ветроколеса .
2.5.2. Алгоритм управления на основе нечеткой логики для коррекции положения гондолы .
2.5.3. Алгоритм управления на основе нечеткой логики для изменения угла заклинения лопасти .
2.5.4. Алгоритм управления на основе нечеткой логики для изменения длины лопасти ветроколеса
Выводы 99
3. Лопасть с изменяемой геометрией 101
3.1. Постановка задачи 101
3.2. Аэродинамические характеристики лопасти 102
3.3. Лопасть переменной длины . 104
3.4. Устройства регулирования потока 107
3.4.1. Микровыступы . 112
3.4.2. Миниатюрные эффекторы заднего края (MiTEs) 115
3.4.3. Микроклапан 118
3.5. Результаты моделирования микроклапана в программном пакете ElCut 119
Выводы 123
4. Оптимизация процесса управления ветроэнергетической установкой
4.1. Постановка задачи 124
4.2. Анализ структуры управления методом иерархий . 125
4.3. Анализ приоритетности систем управления ВЭУ 134 Выводы 143
5. Моделирование системы управления вэу с изменяемой геометрией лопасти
5.1. Постановка задачи 144
5.2. Моделирование ветрового потока в Simulink/Matlab . 144
5.3. Моделирование аэродинамической части ветроэнергетической установки в Simulink/Matlab .
5.4. Моделирование электрической части ветроэнергетической установки в Simulink/Matlab
5.5. Система управления ВЭУ на основе алгоритмов нечеткого вывода . 154
5.6. Результаты моделирования системы повышения энергоэффективности ветроэнергетической установки
5.7. Увеличение выработки электроэнергии при нечетком управлении режимами работы ВЭУ и применении лопастей переменной длины Выводы 173
Заключение 174
Список литературы 176
Принятые сокращения 187
Приложение А 189
