Wind Farm.doc.pdf

WYDZIAŁELEKTRYCZNY

POLITECHNIKIWROCŁAWSKIEJ

ZESPÓŁELEKTROWNI

WIATROWYCH

WROCŁAW2007

PRACAMAGISTERSA

ZBIGNIEWŚMIGIELSKI

OPIEKUNDYDYAKTYCZNY:

DRINś.ZBIGNIEWLEONOWICZ

Spistreści:

Wprowadzenie……………………………………………………………………….4

1.Historia…………………………………………………………………………….5

2.Potencjałiwykorzystaniewiatru………………………………………………….8

2.1PotencjałwEuropie……………………………………………………………..... 8

2.2PotencjałwPolsce………………………………………………..........................9

2.3WykorzystanieenergiiwiatruwPolsce…………………………………………………..

3.Rodzajekonstrukcyjneelektrowniwiatrowych…………………………………....13

3.1HorizontalAxisWindTurbines–turbinywiatroweopoziomejosiobrotu……..13

3.2VerticalAxisWindTurbines–turbinywiatroweopionowejosiobrotu……… 14

3.3TurbinyoosipoziomejwyposaŜonewdyfuzor………………………………….16

4.Elektrowniawiatrowa–budowa………………………………………………......17

4.1Budowaogólnie………………………………………………………………….17

4.2Generatory…………………………………………………………………….….19

4.3Łopatywirnika……………………………………………………………….…...23

4.4WieŜa……………………………………………………………………………..25

4.4.1Stalowarura………………………………………………………………….... 25

4.4.2Kratownica……………………………………………………………………..26

4.4.3Maszty………………………………………………………………………….27

4.5Skrzyniabiegów………………………………………………………………….28

4.6Regulacjamocy…………………………………………………………………..29

4.6.1Regulacjaprzezustawieniakątałopat(pitchcontrolled)………………………30

4.6.2Pasywnaregulacjaprzezprzeciągnięcie(stallcontrolled)……………………..31

4.6.3Aktywnaregulacjaprzezprzeciągnięcie(activestallcontrolled)……………...32

4.6.4Regulacjaprzezzmianękierunku(YawControl)………………………………32

4.6.5RegulacjaprzezzmianęobciąŜenia(LoadControl)……………………………33

4.6.6Regulacjalotkamiłopatwirnika(AileronControl)……………………….........33

4.6.5Regulacjaprzezzmianępoślizgugeneratora……………………………….......34

5.Współpracazsieciąelektroenergetyczną………………………………………….34

5.1Wahaniamocy……………………………………………………………………35

5.2Wahanianapięcia…………………………………………………………………35

5.3Migotanie(flicker)………………………………………………………………..35

5.4WyŜszeharmoniczne……………………………………………………………..36

6.Matlab&Simulink………………………………………………………………....37

7.Symulacja9MWfarmywiatrowej………………………………………………...37

7.1Bezzakłóceniowopracafarmyorazzwarciejednofazowenalinii……………….40

7.1.1Bezzakłóceniowopracafarmywiatrowejorazzwarciejednofazowenalinii

łączącejfarmewiatrowązsiecią25kV.PomiarynaszynieB25(25kV)……..42

7.1.2Bezzakłóceniowopracafarmywiatrowejorazzwarciejednofazowenalinii

łączącejfarmewiatrowązsiecią25kV.Pomiaryzposzczególnychturbin

wiatrowych……………………………………………………………………..44

7.2Zwarciejednofazowewturbiniewiatrowejnr2…………………………………47

7.2.1ZwarciejednofazowepomiarynaszynieB25(25kV)……………………….. 48

7.2.2Zwarciejednofazowepomiaryzposzczególnychturbinwiatrowych………….50

7.3Zwarciedwufazowewturbiniewiatrowejnr2………………………………….53

7.3.1ZwarciedwufazowepomiarynaszynieB25(25kV)………………………… 55

7.3.2Zwarciedwufazowepomiaryzposzczególnychturbinwiatrowych…………...57

7.4Silnepodmuchywiatru………………………………………………………....60

7.4.1Wpływsilnegopodmuchuwiatrunafarmęwiatrową.Pomiaryna

szynieB25(25kV)…………………………………………………………….62

7.4.2Wpływsilnegopodmuchuwiatrunazespólelektrowniwiatrowych.

Pomiaryzposzczególnychturbinwiatrowych…………………………………64

8.Uwagiiwnioskikońcowe………………………………………………………….67

9.Literatura………………………………………………………………………...…69

Wprowadzenie

CelemniniejszejPracydyplomowejbyłomodelowaniewśrodowiskuprogramowym

MatlabSimulinkzespołuelektrowniwiatrowych.Ocenaparametrów,stanówdynamicznychi

statycznychpracymodelu.

1.Historia.

Energia wiatru zaraz za spalaniem drewna była najwcześniej eksploatowaną przez

człowiekaenergiąodnawialną.Wiatrakiwykorzystywanebyłydoprzepompowywaniawody,

oraz mielenia ziarna. W VIII wieku w Europie pojawiły się wiatraki, w których

wykorzystywano cztery skrzydła. Specjalistami w budowie tego typu wiatraków byli

Holendrzy.PodkoniecXIXwiekurozwójmaszynyparowejspowodowałwyparcienapędu

wiatrakowegozwieludziedzinprzemysłu.

Na ziemiach polskich od pierwszej połowy XIV wieku budowanie były wiatraki

kozłowe, czyli „koźlaki”. Ich prostota budowy i obsługi, polegająca na obracaniu całym

wiatrakiemzapomocądyszlawokółpionowego,drewnianegosłupatz.sztembawkierunku

wiatru,spowodowałazestałysięnajliczniejszągrupąwiatrakównatereniePolski.Koźlaki

budowane były bez zmian konstrukcyjnych do XX wieku. Paltrak podobnie jak koźlak

budowany był z drewna z tą róŜnicą ze posadowimy był na solidnym murowanym

fundamencie. Paltrak obraca się przez przetaczanie na stalowych rolkach, prowadzonych

przez tor, połoŜony wprost na fundamencie. Od XVIII zaczęto budować wiatraki typu

holenderdrewniane(o rzucieośmioboku)lubmurowane (orzuciekoła).Całakonstrukcja

byłanieruchomaoprócz„czapy”,dachuobracanegoo360stopniumoŜliwiającejustawienie

powierzchniskrzydełprostopadledokierunkuwiatru .

Rys.1.1Wiatraktypu„Koźlak”Rys.1.2Wiatraktypu„Paltrak”Rys.1.3Wiatraktypu„Holender”

Drewniany [1].

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: