Szélerőművek lendítőkerekes energiatároló hajtásainak vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Veszprémi Károly
Villamos Energetika Tanszék

A 21. század egyik legnagyobb kihívása, hogy a század végére kb. 10-12 milliárd főre duzzadó emberiséget úgy lássuk el energiával, hogy közben otthonunkat, a Földet ne tegyük visszavonhatatlanul tönkre. Napjainkban a megújuló energiaforrások energiatermelésünk egyre jelentősebb hányadát képezik.

Hazánkban az utóbbi 9 évben legdinamikusabban kiépülő megújuló energiaforrás a szélenergia. Míg 2003-ban 6 darab szélerőmű működött az országban, 2010 végére már 155 szélerőmű 295 MW-nyi összteljesítménnyel szolgáltat villamos energiát.

Ezért a gyorsan kiépülő szélerőművek által előállított teljesítménnyel szemben elvárás, hogy időben a hálózat számára állandó teljesítményt szolgáltassanak, redukálva a szélsebesség változásából adódó teljesítménylengéseket. Ehhez egy belső energiatároló, mintegy belső puffer alkalmazása a célravezető.

Szakdolgozatomban a szélerőművek lendítőkerekes energiatároló hajtásainak szabályozásával foglalkozom. A lendítőkerék a szélerőmű által leadott turbulencia miatt fellépő lengő teljesítményt igyekszik kompenzálni a hálózat felé.

Alapvetően két esetet, az aszinkron géppel megvalósított, valamint a normál üzemi tartományú szinkron géppel megvalósított lendítőkereket modelleztem Matlab Simulink környezetben.

A szélgenerátor által előállított teljesítmény lüktető komponensét szinuszosnak feltételezve, különböző fázishelyzetű és amplitúdójú teljesítménylüktetésekre végeztem számításokat.

Megvizsgáltam, mely esetekben tudunk egy előre felfutatott, szimmetrikus, és maximális energiatartalékkal rendelkező lendítőkerékkel tökéletes kompenzálást megvalósítani, továbbá melyek azok a szélső esetek, melyekkel a kompenzálás korlátait elérjük.

A számítások során kiderült, hogy mind az aszinkron, mind a normál üzemű szinkron géppel felépített lendítőkerékkel lehetséges a tökéletes kompenzálás megvalósítása.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.