Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей с использованием ветроэнергетических установок 8
1.1. Анализ состояния энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей 8
1.1.1. Анализ состояния электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 8
1.1.2. Анализ состояния теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей 10
1.2. Опыт использования дизельных электростанций 12
1.2.1. Использование дизельных электростанций 12
1.2.2. Классификация дизельных электростанций 14
1.2.3. Выбор мощности дизельной электростанции 18
1.3. Опыт использования ветровой энергии 20
1.3.1. Состояние ветроэнергетики 20
1.3.2. Методика расчета вырабатываемой ВЭУ энергии 25
1.4. Опыт использования ветродизельных установок 27
Выводы и постановка задач исследования 34
Глава 2. Определение условий энергообеспечения потребителя от ВЭУ с учетом энергетической характеристики ветрового потока 36
2.1. Исследование режимов энергообеспечения потребителя 36
2.2. Характеристики ветрового потока 43
2.3. Исследование изменчивости скорости ветра 48
2.4. Определение энергетических характеристик ветрового потока 53
Выводы 64
Глава 3. Обоснование и разработка схемы ветродизельной установки 65
3.1. Согласование режимов выработки и потребления энергии 65
3.2. Разработка схемы энергоснабжения от ветродизельной установки... 68
3.3. Обоснование параметров ветродизельной установки 75
3.4. Математическое моделирование режима работы ветродизельной установки 78
3.4.1. Определение параметров внешней среды внутри суток 78
3.4.2. Определение вырабатываемой ВЭУ мощности и энергии 80
3.4.3. Определение расхода топлива ДЭС 82
3.4.4. Определение емкости электрического аккумулятора 82
3.4.5. Определение емкости теплового аккумулятора 84
3.4.6. Определение теплопроизводительности ВЭУ и доли замещаемой потребной энергии 85
3.4.7. Определение доли вырабатываемой ВЭУ качественной и некачественной энергии 86
Выводы 87
Глава 4. Экспериментальное исследование ветроэнергетической установки и имитационное моделирование ветродизельной установки 88
4.1. Методика экспериментальных исследований 88
4.2. Экспериментальное исследование ВЭУ в условиях Южного Урала ... 91
4.2.1. Методика экспериментального исследования ВЭУ 91
4.2.2. Приборы и аппаратура для исследований 95
4.3. Результаты экспериментального исследования ВЭУ 99
4.4. Разработка имитационной модели ветродизельной установки 107
4.5. Результаты имитационного моделирования 112
Выводы 119
Глава 5. Технико-экономическое обоснование основных параметров ветродизельной установки 120
5.1. Методика оценки экономической эффективности использования ветродизельной установки 120
5.2. Определение оптимальной площади ветроколеса ветроустановки для получения электрической и тепловой энергии 124
5.3. Исследование режимов работы ветродизельной установки в условиях Южного Урала 131
5.4. Методика выбора комбинированной ветродизельной установки 135
Выводы 137
Основные выводы 138
Список литературы 140
Приложения 151
- Анализ состояния теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей
- Определение энергетических характеристик ветрового потока
- Математическое моделирование режима работы ветродизельной установки
- Экспериментальное исследование ВЭУ в условиях Южного Урала
Введение к работе
Актуальность темы. Сельское хозяйство является энергоемкой отраслью народного хозяйства, которая потребляет до 15 % всего добываемого органического топлива [23]. Энергоснабжение отрасли основано на использовании топливно-энергетических ресурсов.
Сельскохозяйственные потребители электрической и тепловой энергии имеют ряд особенностей: малая мощность и удаленность от централизованного энергоснабжения. Затраты на энергоснабжение существенно возрастают для потребителей, использующих автономные источники энергии. Автономные источники энергии, в частности, дизельные электростанции (ДЭС) чаще всего работают на привозном топливе.
Однако ограниченные запасы топлива и постоянный рост затрат на их использование создают определенные сложности для эффективного энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей, которое должно быть надежным, качественным и экономичным.
Для экономии органического топлива и снижения затрат на энергоснабжение в очень многих странах широко используется энергия ветрового потока.
В мире установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) составляет около 95 ГВт. По разным причинам использование энергии ветра в России незначительно, несмотря на то, что экономический потенциал ветрового потока составляет 10 млн т у.т. [108]. Следовательно, применение энергии ветрового потока является актуальной проблемой.
Непостоянство поступления энергии ветра не позволяет использовать ВЭУ в качестве основного источника энергии. Поэтому наиболее целесообразно создание комбинированных ветродизельных установок (ВДУ), сочетающих ДЭС и ВЭУ [26,34].
В настоящее время методика выбора ВЭУ в составе комбинированных установок разработана недостаточно. Известные методы расчета ВЭУ не учитывают условия использования установки в энергообеспечении потребителей. Таким образом, для эффективного энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей, особенно требующих автономные источники, необходимо использовать ВЭУ совместно с ДЭС. При этом требуется обоснование основных параметров ВЭУ.
Работа выполнена в соответствии с перечнем приоритетных направлений, утвержденным Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006 - 2010 гг. «Технологии, оборудование и проекты энергетического, тепло- и хладообеспечения сельского хозяйства, в том числе с использованием солнечной и ветровой энергии», с «Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 — 2012 годы» и областной целевой программой реализации национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» в Челябинской области на 2006 - 2010 годы», а также планом НИР ЧГАУ на 2004 - 2008 гг.
Цель работы: повышение эффективности энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей от ВДУ путем рационального использования традиционных энергетических ресурсов, за счет замещаемой ВЭУ энергии.
Объект исследования: условия использования ВЭУ в составе ВДУ в энергообеспечении сельскохозяйственных потребителей.
Предмет исследования: зависимости, связывающие условия энергообеспечения сельскохозяйственных потребителей и замещения потребной энергии с основными параметрами ВДУ.
Задачи исследования
1. Установить зависимость показателя энергообеспеченности потребителя от энергетической характеристики ветрового потока и основного параметра ВЭУ в составе ВДУ.
2. Определить показатель, позволяющий оценить долю замещаемой энергии, вырабатываемой ВЭУ в составе ВДУ, разработать метод ее оценки.
3. Обосновать энергетическую характеристику ветрового потока для оценки количества энергии, вырабатываемой ВЭУ в составе ВДУ, и замещаемой энергии с учетом вероятностного характера поступления энергии ветра.
4. Разработать ветродизельную установку, обеспечивающую эффективное использование ветровой энергии для энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей.
5. Определить основные параметры и условия использования ветроди-зельной установки в зависимости от технических, экономических показателей установки и климатических характеристик района.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту
1. Зависимость суточного коэффициента энергообеспеченности от энергетической характеристики ветрового потока и основного параметра ВЭУ в составе ВДУ.
2. Метод оценки доли замещаемой энергии от ВЭУ в составе ВДУ.
3. Энергетическая характеристика ветрового потока, позволяющая оценить количество энергии, вырабатываемой ВЭУ в составе ВДУ, с учетом вероятностного характера поступления энергии ветра.
4. Схемное решение ветродизельной установки для эффективного использования энергии ветра, защищенное патентом РФ.
5. Методика определения оптимальной площади ветроколеса ВЭУ в зависимости от технико-экономических показателей ВДУ.
Практическая значимость работы и реализация ее результатов Разработанные на основе результатов диссертационной работы рекомендации по применению системы комплексного энергоснабжения от ВДУ с использованием ВЭУ приняты к использованию в ОАО «Челябинскагро-промэнерго», ОАО «Челябэнерго» и ОАО «Челябоблкоммунэнерго». Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке студентов по специальности «Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства».
Апробация работы. Основные положения работы обсуждались и по 7 лучили одобрение на научно-технических конференциях ЧГАУ в период 2005 - 2008 гг., на всероссийской научно-практической конференции УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург, 6-9 декабря 2005 г.).
Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе получены два патента Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 136 наименований, приложений. Основное содержание работы изложено на 150 страницах, содержит 49 рисунков, 23 таблицы.
Анализ состояния теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей
Современное сельское хозяйство является крупным потребителем топливно-энергетических ресурсов, которые расходуются в значительных количествах на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий, а также на технологическое теплоснабжение животноводческих (птицеводческих) ферм и комплексов, сооружений защищенного грунта, ремонтных мастерских и предприятий по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции.
Потребление теплоты в сельском хозяйстве характеризуется низкой плотностью тепловых нагрузок, преобладанием теплового потребления жилого сектора, которое достигает 75 % от общего потребления тепловой энергии в сельском хозяйстве. Расчетные тепловые мощности потребителей тепловой энергии определяют на основании проектов систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения зданий и объектов [27].
Потребителей тепловой энергии в сельском хозяйстве можно разделить на две группы: производственные и коммунально-бытовые. Обе группы потребляют теплоту для отопления, подогрева поступающего наружного воздуха (вентиляции) и горячего водоснабжения. Причем потребляемая тепловая мощность и закономерности ее применения зависят от климатических условий.
Выбор системы теплоснабжения зависит от особенностей сельскохозяйственного теплоснабжения [3]. Системы теплоснабжения характеризуются протяженностью передачи теплоты и числом потребителей. Различают местные и централизованные системы теплоснабжения. Местными называют системы теплоснабжения, в которых составные элементы (источник теплоты, трубопроводы и системы теплопотребления с нагревательными приборами) объединены и расположены в одном здании или находятся в смежных помещениях. Местные системы теплоснабжения применяют в индивидуальных и гражданских объектах или на небольших промышленных предприятиях.
Для централизованной системы теплоснабжения характерно то, что от одного источника теплота подается для многих зданий. Системы центрального теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и на теплофикацию. При районном теплоснабжении источником тепловой энергии служит районная котельная, а при теплофикации - ТЭЦ (теплоэлектроцентраль). Сельское теплопотребление осуществляется, как правило, от местного источника теплоснабжения или от районной котельной [3]. Современное состояние тепловых сетей и источников теплоты не позволяет эффективно осуществлять теплоснабжение сельскохозяйственных потребителей. В сельском хозяйстве подлежат реконструкции порядка 70 % тепловых сетей. Большинство котельных характеризуется значительным износом оборудования, вследствие этого снижение выработки тепловой энергии достигает 40 — 60 %, перерасход топлива и электроэнергии - 20 - 30 % [23].
Таким образом, в настоящее время используются разнообразные источники электрической и тепловой энергии. Для автономных сельскохозяйственных потребителей, ввиду их удаленности от централизованных энергосетей, выбор ограничен автономными источниками электроэнергии и местными системами теплоснабжения. При этом должны удовлетворяться предъявляемые требования по качеству, надежности и экономичности энергоснабжения. В качестве автономных источников электроэнергии широко используются дизельные электростанции (ДЭС) ввиду достаточно большого ресурса выработки энергии, доступности топлива, широкого типоразмерного ряда.
При всей разветвленности централизованной энергосистемы еще значительные территории получают питание от электростанций небольшой мощности. По данным Управления научно-технического прогресса Минэнерго РФ, 70 % территории России с населением 22 млн человек не охвачено системой централизованного энергоснабжения [34].
Энергоснабжение этих территорий производится в основном от дизельных электростанций различной мощности. Большая часть энергии расходуется на бытовые нужды населения и производство низкопотенциального тепла. В большинстве малых населенных пунктов практикуется подача энергии только утром и вечером. Использование ДЭС в таких местах не превышает 1,5 тыс. часов в год. В настоящее время в отдаленных районах Севера эксплуатируется более 12 тыс. ДЭС мощностью от 0,1 до 3,5 МВт. Коэффициент использования установленной мощности очень невелик: 0,11.. .0,16 [103].
В отдаленных энергоизолированных районах Сибири и Дальнего Востока потребители получают электроэнергию от малых поселковых электрических станций с распределением электрической энергии непосредственно с шин генераторного напряжения. К технологическим особенностям этих объектов энергетики относятся: отсутствие принципов диспетчеризации, характерных для параллельно работающих энергосистем; преобладание генерации на базе дизель-электрических станций (ДЭС), газотурбинных установок (ГТУ) и газопоршневых установок (ГПУ) малой мощности; строительство ЛЭП на опорах в деревянном исполнении; почти повсеместное отсутствие утилизации тепла и, как следствие, низкий КПД электростанций; крайне высокий удельный расход топлива; сложная многоступенчатая схема завоза топлива для электростанций; повышенные требования к надежности из-за работы в условиях продолжительных низких температур; большая рассредото-ченность объектов энергетики друг от друга, иногда на несколько сотен километров; локальный монополизм; продолжительное время, необходимое для доставки ремонтного персонала, материалов и инструментов, высокая из-за этого вероятность аварий, особенно в условиях низких температур [52]. В остальных районах России дизельные электростанции также применяются для выработки электрической энергии в качестве основного или резервного источника питания. В основном это автономные сельскохозяйственные потребители (летние полевые станы, выпасы) или хутора и дома фермеров. Эти потребители используют передвижные или стационарные ДЭС в качестве основного источника питания при отсутствии экономической целесообразности постройки линии электропередачи. В Челябинской области и г. Челябинске в настоящее время существуют потребители, которые используют дизельные электростанции в качестве основного источника электроснабжения (таблица 1.2).
Определение энергетических характеристик ветрового потока
Обеспеченность заданной скорости ветра определяется через интегральную функцию распределения При использовании функции распределения Вейбулла Обеспеченность скорости ветра для центральных месяцев и в целом за год для Южного Урала приведены на рис 2.4 [108].
По обеспеченности заданной скорости ветра можно определить и предсказать с достаточной степенью достоверности вырабатываемую ВЭУ мощность и энергию за рассматриваемый промежуток времени. Энергетические, характеристики ветрового потока зависят от скорости ветра, которую следует определить для конкретных условий. Основная энергетическая характеристика ветрового потока - мощность.
Потенциальные ресурсы ветровой энергии (на единицу площади, перпендикулярной ветровому потоку) характеризуются удельной мощностью N0, осредненной за определенный период времени (сутки, месяц и т. д.) [85]: где р - плотность воздуха, кг/м ; v - скорость ветра, м/с.
Изменчивость скорости ветра во много раз превышает изменчивость плотности воздуха, поэтому допустимо при первичной оценке потенциальных ветроэнергетических ресурсов использовать средний куб скорости ветра. При оценке потенциальных ветроэнергетических ресурсов иногда результаты представляют в единицах энергии, умножая No на число секунд в году или в месяце.
В связи с этим в различных литературных источниках встречаются три вида размерностей для оценки потенциальных ветроэнергоресурсов: Вт/м2 для N0, м3/с3 для (v3 Jcp и Дж/м2.
Приведенные расчетные формулы показывают, что для ветроэнергетической оценки недостаточно сведений о средней скорости ветра. Установлено, что отношение намного больше единицы и использование только средней скорости ветра приводит к занижению потенциальных ресурсов в 1,3 — 1,5 раза [6,82]. В гидравлике применяется коэффициент а, учитывающий похожую разницу скоростей потока реальной жидкости - коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса) [107]. Этот коэффициент представляет собой отношение действительной кинетической энергии к кинетической энергии, подсчитанной по средней скорости течения реальной жидкости v, и отражает неравномерность распределения скоростей по сечению.
В [82] рассмотрен метод "восстановления" No, с помощью графиков связи между мощностью вычисленной по среднему кубу скорости (v3j и по кубу средней скорости (v) . При этом график строятся для каждого сезона года отдельно.
Централизация метеорологической информации, внедрение ЭВМ в практику обработки этой информации, а также совершенствование методик оценки энергетических характеристик ветра привели к появлению новых работ, в которых используется большой объем фактического материала.
В [8,14,57,82] рассмотрено пространственное распределение ветроэнергетических ресурсов на территории СССР. Л.Л. Брагинской [14] построена карта среднегодовых значений (у3) у поверхности Земли. Н.В. Ко-бышевой и ее соавторами [57] получены январские и июльские карты рас пределения потенциальных энергоресурсов на уровнях 10 и 50 м над поверхностью земли. В [17] приведены результаты исследований на четырех уровнях: земля, 100, 200 и 500 м. Фоновое районирование Европейской части СССР по удельной мощности ветрового потока [82] позволило выделить шесть районов с различным ветроэнергетическим потенциалом.
В Атласе ветрового и солнечного климатов России [8] впервые в практике исследований обобщены материалы климатического картирования территории России по всему комплексу характеристик ветрового режима и расчетных показателей, определяемых с помощью статистических моделей и функций распределения вероятностей. Основная часть Атласа в структурном отношении представлена сериями климатических карт характеристик ветра, выполненных для центральных месяцев сезонов и за год. При этом рассмотрены: средняя месячная и годовая скорость ветра; повторяемости скоростей ветра свыше 5, 12 и 20 м/с; распределение параметров функции Вейбулла и карта скоростей и порывов ветра резкой повторяемости.
Приведенные результаты исследования показывают распределение и возможные изменения скорости ветра в целом на большой территории и позволяют определить зоны с преобладающими ветровыми ресурсами. Однако в расчетах со сложным рельефом местности и с развитой местной циркуляцией воздушной массы следует ожидать некоторых изменений общего фонового распределения [72,85].
Исследования ветроэнергетических характеристик в районах предполагаемого использования ВЭУ также требует более детального их изучения с учетом местных условий. В местах предполагаемого размещения ветроуста-новок необходимо проводить дополнительные исследования ветроэнергоре-сурсов с целью определения эффективных условий работы ВЭУ с конкретными техническими параметрами.
Математическое моделирование режима работы ветродизельной установки
Количество вырабатываемой ветроустановкой энергии в значительной степени зависит от параметров окружающей среды: скорости ветра и плотности окружающего воздуха, которая зависит от температуры наружного воздуха. Для получения достоверных данных по вырабатываемой энергии эти параметры должны быть определены по данным многолетних наблюдений. Определение скорости ветрового потока
Скорость ветрового потока наиболее важна при определении энергии, вырабатываемой ветроустановкой. Как упоминалось выше, скорость ветра изменяется по случайному закону, поэтому трудно предсказать значения скоростей ветра за рассматриваемый промежуток. Поэтому в расчетах применяют среднее значение скорости ветра на высоте расположения ветроколеса согласно выражению
Приведенное выражение позволяет прогнозировать величину скорости ветра на высоте ротора ВЭУ. При определении количества вырабатываемой энергии необходимо учитывать влияние температуры окружающего воздуха, которая влияет на плотность воздуха.
Для математического описания температуры окружающего воздуха необходимо знать зависимость изменения температуры от времени суток. Наиболее точно эта зависимость описывается выражением, предложенным в работе [9]: где Тов - среднесуточная температура воздуха, С; АТМ - суточная амплитуда температуры воздуха, С; tn - период изменения температуры воздуха, часы; t - время суток, часы; tM - время наступления максимума температуры воздуха, часы.
Для определения параметров, входящих в зависимость, были использованы данные по суточному ходу температуры воздуха метеостанции Магнитогорск. Данные этой метеостанции использовались потому, что они приведены для равнинного рельефа, который характерен для степной и лесостепной зон. Значения параметров, полученные в результате обработки этих данных [9], приведены в таблице 3.1. При математическом описании значение рв определялось по выражению [9]
Количество энергии вырабатываемой за определенный промежуток времени, зависит от вырабатываемой мощности ВЭУ. В связи со случайным характером скорости ветра удобно пользоваться средней величиной мощности за определенный промежуток времени. По скорости ветра средней мощности vCp.Mh определяется средняя величина мощности, которую вырабатывает ВЭУ.
Среднесуточная мощность ВЭУ N(t) определяется по выражению [121] где рв - плотность, окружающего воздуха, кг/м ; Гп - коэффициент полезного действия ВЭУ, учитывающий потери при передаче мощности от вала ветроколеса до рабочей машины; Ъ, - коэффициент использования энергии ветра; DBK — диаметр ветроколеса ВЭУ, м; vcp.Mh - скорость ветра, обеспечивающая среднюю мощность на высоте расположения оси ротора ВЭУ в момент времени t, м/с; t - время суток, часы.
Количество вырабатываемой энергии за расчетный период ожидается с определенной вероятностью. Для этого энергетическую характеристику ветрового потока представляем в вероятностной форме:
По среднесуточной мощности можно определить количество вырабатываемой энергии с ометаемои площади ветроустановки за сутки отдельно взятого месяца: Мощность N, вырабатываемая ветроустановкой, в зависимости от графика электрической нагрузки, направляется электро- и теплопотребителям: где N3J[ - мощность, которая направляется потребителю электрической энергии и на заряд аккумуляторной батареи, Вт; NT - излишки мощности, которые используются для теплоснабжения, Вт; где N3 - мощность, которая направляется на заряд аккумуляторной батареи, Вт; N3n - мощность, которая направляется потребителю электрической энергии, Вт.
Энергия, направляемая потребителям электрической энергии: где t - время, в течение которого потребители электрической энергии получают энергию от ВЭУ, ч.
Важной характеристикой ДЭС, определяющей время ее работы, является расход топлива. Расход топлива влияет на экономические показатели использования ДЭС.
В технических характеристиках дизельных электростанций, как правило, указывают удельный расход топлива при номинальной нагрузке и номинальную мощность электроагрегата [38,39]. Для оценки потребляемого ДЭС топлива на выработку энергии важен часовой расход [78]
Экспериментальное исследование ВЭУ в условиях Южного Урала
Натурные испытания ВЭУ проводились непосредственно в производственных условиях в период с июля 2007 по сентябрь 2008 г. В ходе эксперимента решались следующие задачи:
получение внешних характеристик: зависимости величины напряжения в диапазоне 0...120 В и частоты тока в диапазоне 0...70 Гц от величины скорости ветра; подтверждение паспортной мощностной характеристики - зависимости мощности, вырабатываемой установкой, от величины скорости ветра; проверка предлагаемой методики оценки вырабатываемой ВЭУ энергии и доли замещаемой энергии для зоны Южного Урала.
Для решения поставленных задач исследовалась ветроэнергетическая установка BWC-3 Excel фирмы «Bergey WindPower». ВЭУ установлена в 1999 году на окраине пос. Мирный Сосновского района Челябинской облас-ти. Работы по сооружению, пуску и наладке установки произведены предприятием «Челябинская финансово-строительная компания».
В настоящее время данный ветроагрегат используется для зарядки аккумуляторов, которые снабжают электроэнергией частный жилой дом во время отключения централизованного электроснабжения. Общий вид ветро-агрегата представлен на рис. 4.1. Основные технические данные и мощност-ная характеристика ветроагрегата показаны в таблице 4.1 и на рис. 4.2.
Ветроустановка вырабатывает электрическую энергию трехфазным синхронным генератором. Особенностями данного генератора являются зависимость вырабатываемого напряжения и частоты тока от скорости вращения вет-роколеса; номинальное вырабатываемое напряжение составляет 120 В. Генератор ВЭУ закреплен на мачте, которая установлена на фундаменте и закреплена растяжками. На расстоянии 100 м от ВЭУ расположена аппаратная {рис. 4.3), в которой установлены аппаратура контроля, преобразователи и аккумуляторы. От генератора в аппаратную проложен силовой кабель ВВГ(4х6) по опорам.
Аппаратная разделена на помещения инверторной и аккумуляторной. В помещении инверторной расположен повышающий трансформатор (Т) с коэффициентом трансформации равным 2, регулятор напряжения, центр постоянного тока (ЦПТ), который представляет собой выпрямительную установку. Кроме того, установлены три инвертора для преобразования выпрямленного тока в ток стандартной частоты. Инверторы являются основной, «интеллектуальной», частью ветроэнергетической установки. Они в соответствии с заданной программой отслеживают потребление электроэнергии, регулируют заряд аккумуляторов, переключают на питание потребителей от централизованной сети или автономного источника электроснабжения. Ввиду того, что ВЭУ при отсутствии нагрузок переменного тока применяется для зарядки аккумуляторов, часть энергии, вырабатываемой ветроколесом, теряется при регулировании. Расположение инверторов, ЦПТ показано на рис. 4.4.
Показанные устройства позволяют более эффективно использовать энергию ветрового потока.
Поскольку ВЭУ преобразовывает энергию ветра в электроэнергию, необходимы ее натурные испытания. Для решения поставленных задач необходимо получение различных данных, которые нуждаются в дальнейшей статистической обработке, для чего требуются приборы, позволяющие получать такие данные в формате, удобном для обработки.
В ходе эксперимента проводились ежедневные наблюдения за скоростью ветра, вырабатываемой мощностью, энергией, напряжением и частотой тока сети. Регистрация этих параметров проводилась круглосуточно на ПК.
