Трехфазная асинхронная ветроэнергетическая установка

Автор
avatar-daniil_timofeevdaniil_timofeev
Соавторы
avatar-gladkovgladkov
Notebook

Трехфазная асинхронная ветроэнергетическая установка

  • В данном примере показана модель ветроэнергетической установки (ВЭУ) работающей на сеть.
  • Асинхронная машина с короткозамкнутым ротором Р = 150 кВт используется в качестве генератора ветряной турбины. В отличие от синхронных машин у них большая надежность, простота конструкции и малая масса, что необходимо для повышения надежности ветроэнергоустановки.
  • Асинхронный генератор подключен к сети и работает на локальную нагрузку P = 75 кВт. Когда генератор производит более 75 кВт, избыточная мощность передается в сеть. Асинхронный генератор потребляет реактивную мощность, поэтому к его шинам подключена конденсаторная батарея Q = 90 кВар.
  • Ветряная турбина смоделирована с помощью блока Engee Function, (https://engee.com/helpcenter/stable/base-lib-user-defined-function/engee-function.html) отражающий зависимость мощности от скорости ветра. В зависимости учтено, что при скорости ветра ниже минимальной рабочей скорости 3 м/с или выше максимальной рабочей 23 м/c (штормовое отключение), мощность вырабатываемая ВЭУ равна нулю.

Общий вид модели

asynchronous_wind_turbine_generator.png

Реализация запуска модели с помощью программного управления:

Загрузка модели:

In [ ]:
model_name = "asynchronous_wind_turbine_generator"
model_name in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open(model_name) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(model_name).engee");

Запуск загруженной модели:

In [ ]:
results = engee.run(model_name)
Out[0]:
Dict{String, DataFrame} with 4 entries:
  "Скорость ветра, м/с"       => 3001×2 DataFrame…
  "Реактивная мощность, о.е." => 3001×2 DataFrame…
  "Механическая мощность, Вт" => 3001×2 DataFrame…
  "Активная мощность, о.е."   => 3001×2 DataFrame

Результаты моделирования

Импорт результатов моделирования:

In [ ]:
simulation_time = results["Скорость ветра, м/с"].time;
wind_speed = results["Скорость ветра, м/с"].value;
mechanical_power = results["Механическая мощность, Вт"].value;

Скорость ветра:

In [ ]:
gr();
plot(simulation_time, wind_speed)
plot!(title = "Скорость ветра, м/с", ylabel = "Скорость ветра, м/с", xlabel="Время, c")
Out[0]:

Механическая мощность на валу ветроустановки:

In [ ]:
plot(simulation_time, mechanical_power)
plot!(title = "Механическая мощность, Вт", ylabel = "Механическая мощность, Вт", xlabel="Время, c")
Out[0]:

Выводы:

В данном примере были использованы инструменты для командного управления моделью ВЭУ с длительностью моделирования в 60 секунд. Результаты симуляций были импортированы в скрипт и визуализированы с помощью интерактивных графиков библиотеки Plots.