Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A novel maximum power point tracking approach for stand-alone PV/Wind-Battery Hybrid System

Salhi Fatima, Hamidia Fethia, Abbadi Amel, Tlemcani Abdelhalim

Archives of Electrical Engineering

|

2026

|

Vol. 75, nr 1

157--175

EN

This study explores the implementation of a novel Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm, referred to as the Tribal Intelligent Evolutionary Optimization (TIEO) algorithm, for concurrent MPPT in both photovoltaic (PV) systems, subject to irradiance and temperature variations, and wind energy systems, affected by variation in wind speed. The principal objective is to maximize the energy extraction from each renewable source under dynamically changing environmental conditions, thereby enhancing overall system performance and energy efficiency. The TIEO algorithm was subsequently implemented and simulated within the MATLAB/Simulink environment for a stand-alone hybrid PV/Wind system incorporating a storage battery. Analysis of the simulation results indicates that the TIEO-based MPPT strategy exhibits high effectiveness, strong adaptability to variable operating conditions, and superior tracking accuracy. Consequently, it presents a promising and robust solution for the control and energy management of hybrid renewable energy systems.

2

Investigating effectiveness of tuned mass damper (TMD) on control vibration of wind turbine-soil interaction

Vatanshenas Ali

Structure and Environment

|

2025

|

Vol. 17, no. 1

18--27

EN

Soil-structure interaction (SSI) effects were investigated on structural responses of wind turbine. Force versus deformation (i.e., p-y curves) was simulated by multilinear elastic springs. The whole system, including the structure, control vibration system and soil nonlinear effects are simulated within a single three-dimensional finite element model. Modeling accuracy was verified using available results related to a 65 kW wind turbine discussed in the literature. Pushover analysis results indicated a fixed-base assumption ends up with overestimation of stiffness compared to the case where SSI effects are considered. Moreover, it is observed that the performance of tuned mass damper (TMD) is highly dependent on its tuned frequency domain, and its efficiency decreases significantly after SSI effects are considered. Lateral deformations of a wind turbine are much higher compared to the fixed-base condition. Therefore, SSI effects play a crucial part in designing wind turbines and should not be neglected in practice.

PL

Zbadano wpływ interakcji konstrukcji z podłożem gruntowym (SSI) na zachowanie konstrukcji turbiny wiatrowej. Zależność siły od odkształcenia (tj. krzywe p-y) zasymulowano za pomocą wieloliniowych sprężyn elastycznych. Cały system, w tym konstrukcja, system kontroli wibracji i nieliniowe efekty podłoża, jest symulowany w ramach jednego trójwymiarowego modelu elementów skończonych. Dokładność modelowania została zweryfikowana przy użyciu dostępnych wyników dla turbiny wiatrowej o mocy 65 kW, omówionych w literaturze. Wyniki analizy statycznej (pushover) wykazały, że przy założeniu o nieruchomej podstawie dochodzi do przeszacowania sztywności w porównaniu z przypadkiem, w którym uwzględniono efekty SSI. Ponadto zaobserwowano, że wydajność tłumika TMD jest silnie zależna od jego dostrojonej domeny częstotliwości, a jego efektywność znacznie spada po uwzględnieniu efektów SSI. Odkształcenia poziome turbiny wiatrowej są znacznie większe w porównaniu z warunkami nieruchomej podstawy. Dlatego efekty SSI odgrywają kluczową rolę w projektowaniu turbin wiatrowych i nie powinny być pomijane w praktyce.

3

Sterowanie kątem ustawienia łopat turbiny wiatrowej w zakresie dużych prędkości wiatru metodą LPV z programowanym wzmocnieniem

Baran Janusz, Jąderko Andrzej

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 2

5--9

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych układu regulacji prędkości obrotowej, momentu obrotowego i mocy elektrycznej generatora oraz kąta natarcia łopat wirnika elektrowni wiatrowej z turbiną VSVP (zmienna prędkość, zmienny kąt natarcia łopat) w zakresie dużych prędkości wiatru. Dla układów opisywanych lokalnie za pomocą modelu liniowego o zmiennych parametrach (LPV) zaproponowano sterowanie odporne na zakłócenia. Nieliniowa postać modelu jest linearyzowana w dyskretnych punktach pracy systemu (prędkościach wiatru).

EN

The paper presents the results of simulation tests of the system for regulating the rotational speed, torque and electrical power of the generator as well as the attack angle of the rotor blades of a wind power plant with a VSVP (variable-speed variable-pitch) turbine in the range of high wind speeds. Disturbance-resistant control has been proposed for systems described locally with a linear model with variable parameters (LPV). The nonlinear form of the model is linearized at discrete system operating points (wind speeds).

4

Comparative LCOE/LCA and maintenance/service analysis of renewable energy sources in the context of curtailment with the regional diversity in Poland

Kościelny Marcel, Olczak Piotr

Polityka Energetyczna

|

2025

|

T. 28, z. 2

5--22

EN

In recent years, the increase in the share of unstable energy sources classified as renewable energy sources, wind turbines, and photovoltaic installations in the national (Polish) energy mix has led to the emergence of new challenges. These challenges include what to do with excess energy production in the face of low prices and low storage capacities. The solution used in 2023 and 2024 was the forced shutdown of sources on the scale of the national power system. A gap was noticed in the methodology for assessing which installations (wind turbines or photovoltaics) should be shut down on the scale of one power connection in the so-called cable pooling cooperation formula. In this respect, a decision-making methodology was developed for shutting down generating capacity based on operating costs. Scenarios for the installed capacity of individual sources were defined: photovoltaic installations and wind turbines. Then, an analysis of scenarios of different capacities of individual farms was performed compared to one side of the power connection. It was proven that in most cases of cooperation between photovoltaic farms and wind farms, wind farms should be shut down first in the event of exceeding the capacity from the point of view of one owner for one connection for these farms. The results also voiced the discussion on compensation for installation shutdowns on the scale of the entire power system in Poland. Nevertheless, the estimates in this area have a wide area for in-depth analyses for individual sources, taking into account various conditions, e.g., age of devices, local conditions.

PL

W ostatnich latach wzrost udziału niestabilnych źródeł energii zaliczanych do OZE turbin wiatrowych i instalacji fotowoltaicznych w krajowym (polskim) miksie energetycznym spowodował pojawienie się nowych wyzwań. Wyzwania te obejmują to, co należy zrobić z nadwyżkami w obliczu niskich cen i niewielkich możliwości magazynowania. Rozwiązaniem stosowanym w 2023 i 2024 było przymusowe wyłączanie źródeł w skali krajowego systemu elektroenergetycznego. Zauważono lukę w zakresie metodyki oceny, które instalacje (turbiny wiatrowe czy fotowoltaika) powinny być wyłączane w skali jednego przyłącza energetycznego w formule współdziałania tzw. cable pooling. W tym zakresie opracowano metodykę decyzyjną w zakresie wyłączeń mocy wytwórczych opartą na kosztach działania. Zdefiniowano scenariusze mocy zainstalowanej poszczególnych źródeł: instalacji fotowoltaicznej oraz turbin wiatrowych. Następnie wykonano analizę scenariuszy różnych mocy poszczególnych farm w porównaniu do jednej wielkości przyłącza energetycznego. Dowiedziono że w większości przypadków współdziałań farm fotowoltaicznych i farm wiatrowych to farmy wiatrowe powinny być wyłączane jako pierwsze w przypadku przekroczeń mocy z punktu widzenia jednego właściciela dla jednego przyłącza dla tych farm. Osiągnięte wyniki to także głos w dyskusji w sprawie rekompensat za wyłączenia instalacji w skali całego systemu elektroenergetycznego w Polsce. Nie mniej jednak oszacowania w tym zakresie mają szeroki obszar dla pogłębionych analiz dla poszczególnych źródeł z uwzględnieniem różnych uwarunkowań np. wieku urządzeń, warunków lokalnych.

5

Bird collision risk at the interface of solar and wind farms - a cumulative effect?

Oglęcki Paweł, Dąbrowski Piotr, Gnatowski Tomasz, Małuszyńska Ilona, Małuszyński Marcin J., Przybyłowski Jan, Pawluśkiewicz Bogumiła

Journal of Water and Land Development

|

2025

|

no. 66

152--161

EN

One of the most controversial issues concerning wind turbines and photovoltaic farms is their negative impact on bird populations. The basic problem is the cumulative effect whereby birds, attracted by the water-like appearance of photovoltaic panels, may collide with the rotating blades of wind turbines. The paper analysed bird populations during four periods of their activity. The density of bird species of high, medium and low collision risk (HCR, MCR, LCR) at six photovoltaic farms was determined, including buffers of 200 and 1,000 metres from the installations. The results show that the structure of the avifauna occurring within and in the immediate vicinity of photovoltaic farms is variable and depends on both the nature of the specific installation and the phenological period. No bird mortality was observed during the 2-year study period. However, the potential expansion of photovoltaic farms to include wind farms may have the effect of increasing collision hazards, particularly during spring and autumn migration periods, as significantly higher densities of HCR birds were found during these times than during other periods. The study also indicated that LCR birds were abundant during the breeding period and post-breeding dispersion. They were significantly more densely distributed within a buffer of 200 m than 1,000 m from the installation. This confirms the attractiveness of photovoltaic farms for this group of birds, which may influence the possibility of not only cumulative impacts, but also synergistic impacts when photovoltaic farms are extended with wind farms.

6

Mieszalność olejów przekładniowych do turbin wiatrowych

Farbiszewski Piotr, Majka Wojciech, Chłodek Jakub, Jewuła Wojciech

Energetyka

|

2025

|

nr 5

307--311

PL

Mieszalność środków smarnych, szczególnie przy zmianie rodzaju produktu lub konieczności dolewki, stanowi istotne wyzwanie eksploatacyjne. Choć producenci często deklarują pełną zgodność w swoich kartach technicznych, rzeczywistość ukazuje, że kluczowe znaczenie ma również ich kompatybilność. W Laboratorium Analiz Olejowych Ecol przeprowadzono badania mieszalności i kompatybilności ośmiu świeżych olejów do przekładni turbin wiatrowych. Wyniki wskazują, że niezgodność dodatków może prowadzić do problemów, takich jak nadmierne pienienie czy ryzyko osadów, nawet przy pozornie podobnych produktach. W artykule omówiono istotę badań, wnioski oraz rekomendacje dotyczące bezpiecznego mieszania olejów, podkreślając znaczenie prewencji i dokładnego przygotowania układów przed wymianą środków smarnych.

EN

Lubricant miscibility, especially when changing product types or when top-ups are required, is a significant operational challenge. Although manufacturers often declare full compatibility in their technical data sheets, reality shows that their compatibility is also crucial. The Ecol Oil Analysis Laboratory conducted miscibility and compatibility tests on eight fresh wind turbine gear oils. The results indicate that additive incompatibility can lead to problems such as excessive foaming or the risk of deposits, even with seemingly similar products. This article discusses the essence of the research, conclusions and recommendations for safe oil mixing, emphasizing the importance of prevention and thorough preparation of systems before changing lubricants.

7

Multi-reliability index evaluation and maintenance period optimization method of wind turbine considering failure correlation

Wang Haipeng, Li Kaiwen, Liu Zixuan, Li Ruijie, He Yuling, Tang Guiji

Eksploatacja i Niezawodność

|

2025

|

Vol. 27, no. 3

art. no. 201338

EN

A multi-reliability index evaluation and maintenance period optimization method of wind turbine considering failure correlation is proposed to address the problems that the most existing reliability evaluation methods of wind turbine fail to consider the failure correlation among system components and often rely on a single reliability index to conduct reliability evaluation. Firstly, considering the failure correlation among system components, the reliability model of wind turbine and its comprehensive reliability model for component are established. Secondly, based on the sequential Monte Carlo simulation, a multi-reliability index evaluation method of wind turbine considering failure correlation and maintenance combination strategy is presented. Moreover, the maintenance period optimization method of wind turbine is proposed by using the unit time cost as the objective function. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified through example analysis.

8

Analiza efektywności hybrydowego źródła energii wykorzystującego energię Słońca, wiatru i geotermii – studium przypadku

Pierzchała Karol, Pająk Leszek

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 4

6--11

PL

W artykule opisano analizę efektowności działania ciepłowni geotermalnej, w której sprężarkowa pompa ciepła wykorzystuje wodę geotermalną jako dolne źródło, a energię napędową wytwarza się lokalnie przy wykorzystaniu siłowni wiatrowej i instalacji fotowoltaicznej. Założono, że moc zainstalowana w pompie ciepła odpowiada zapotrzebowaniu na moc odbiorcy ciepła, a moc zainstalowana w siłowni wiatrowej i instalacji PV może zmieniać się, z założonym dwudziestopięcioprocentowym krokiem, od 0 do 100%. W obliczeniach dopuszczano możliwość współpracy źródła energii elektrycznej z siecią elektroenergetyczną, która mogła okresowo pobierać nadwyżki lub dostarczać niedobory energii elektrycznej. Dokonano optymalizacji źródła energii przyjmując, że optymalizowaną funkcją celu będzie prosty czas zwrotu nakładów inwestycyjnych, a optymalizacji dokonano metodą bezpośrednią. Najkrótszym czasem zwrotu (5, 4 lat) cechuje się wariant z turbiną wiatrową o mocy zainstalowanej równej 25% maksymalnego zapotrzebowania na moc napędową dla pompy ciepła, bez fotowoltaiki. Parametry systemu ciepłowniczego odpowiadają rzeczywistym parametrom roboczym istniejącej ciepłowni geotermalnej w Mszczonowie. Założono utrzymanie stałej temperatury, do której schłodzona zostanie woda geotermalna. Z szacunkowych kosztów wynika, że każdy z analizowanych wariantów, cechuje się relatywnie niskim czasem zwrotu przewidzianych nakładów inwestycyjnych (poniżej 10 lat), w stosunku do wariantu zakładającego zakup energii elektrycznej z sieci.

EN

In this study, the efficiency of a geothermal heating plant was analyzed, where a compressor heat pump utilizes geothermal water as the lower heat source, while the driving energy is generated locally using a wind turbine and a photovoltaic (PV) installation. It was assumed that the installed capacity of the heat pump corresponds to the heat consumer’s power demand, while the installed capacity of the wind turbine and PV installation can vary, with a set step of twenty-five percent, from 0 to 100%. The calculations allowed for the possibility of cooperation between the electrical energy source and the power grid, which could periodically consume surplus energy or supply energy shortages. The optimization of the energy source was carried out, assuming that the objective function to be optimized was the simple payback period of investment expenditures, and the optimization was performed using a direct method. The shortest payback period (5.4 years) was found in the variant with a wind turbine installed at 25% of the maximum power demand for the heat pump. The heating system parameters correspond to the actual operating parameters of the existing geothermal heating plant in Mszczonów. It was assumed that the geothermal water would be cooled to a constant target temperature. Cost estimate indicates that the energy produced in the heating plant would be competitive with the analyzed referenced variant has a relatively short payback period for the planned investment expenditures (below 10 years) compare to purchase of the electricity from the grid.

9

A novel crow search algorithm-based maximum power point tracking method for wind energy conversion systems

Smida Mouna Ben, Sakly Anis

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 9

189--202

EN

This study presents an intelligent Maximum Power Point Tracking (MPPT) control strategy for variable-speed wind turbine generators, based on the Crow Search Algorithm (CSA) to maximize power generation under wind fluctuations. The proposed CSA-based MPPT method is designed to improve the dynamic response and efficiency of wind energy conversion systems by effectively tracking the optimal operating point. The performance of the CSA-based approach is compared with a conventional torque regulation method, evaluating key metrics such as convergence speed and robustness under turbulent wind conditions. Simulation results demonstrate that the CSA-based MPPT controller outperforms the conventional method, achieving faster convergence to the maximum power point, reduced power oscillations, and improved energy capture efficiency. The results highlight the potential of bio-inspired algorithms like CSA in advancing MPPT control for renewable energy systems, offering a promising alternative to traditional methods for enhancing the performance and reliability of wind turbine generators.

10

Wind turbine noise annoyance due to ability of employee to carry out his basic tasks

Pleban Dariusz, Kapica Łukasz, Szczepański Grzegorz, Radosz Jan, Alikowski Adrian, Łada Krzysztof

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 2

74--81

EN

This paper presents the results of laboratory studies on the effect of wind turbine noise as an annoyance factor affecting the employees’ ability to carry out their basic tasks. It was assumed that different acoustic conditions characterizing wind turbine noise induce different levels of mental strain leading to differences in performance on cognitive performance tests. Therefore, during exposures to 9 different virtual acoustic environments, representing different wind turbine noises, 50 participants of the study performed 2 psychological tests the Vienna Test System: the ALS Work Performance Test and the COG Cognitrone Attention and Concentration Test. The statistical analysis of the obtained results allowed to formulate the following conclusion: the wind turbine noise with the equivalent continuous A-weighted sound pressure level of at least 50 dB(A) should be considered as the annoyance factor affecting the employees’ ability to carry out their basic tasks.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych uciążliwości hałasu turbin ' wiatrowych ze względu na możliwość realizacji przez pracownika jego podstawowych zadań. Przyjęto, że różne warunki akustyczne charakteryzujące hałas turbin wiatrowych wywołują różny poziom obciążenia psychicznego prowadząc do różnic w wykonywaniu testów sprawności poznawczej. W związku ztym podczas ekspozycji na 9 różnych wirtualnych środowisk akustycznych, reprezentujących różne hałasy turbin, 50 uczestników badań :onywało 2 testy psychologiczne z Wiedeńskiego Systemu Testów: test wydajności pracy ALS oraz test uwagi i koncentracji COG Kognitron. Analiza statystyczna uzyskanych rezultatów pozwoliła na sformułowanie następującego wniosku: hałas turbin wiatrowych o równoważnym poziomie dźwięku a wynoszącym co najmniej 50 dB należy uznać za hałas uciążliwy ze względu na możliwość realizacji przez pracownika jego podstawowych zadań.

11

Use of wind energy of the ground zone in low individual buildings

Obuchowicz Rafał

Przestrzeń i Forma

|

2024

|

nr 57

187--204

EN

The issue of obtaining wind energy in individual construction facilities is associated with a change in the scope of design issues undertaken in the case of high and large-scale buildings. This is due to the limited size of the assumptions, the type of wind devices used and the need to maintain their proper relationship to the function and form of the architectural object, and the need to ensure acceptable energy efficiency in turbulent flow conditions. The currently adopted design approaches, treated as patterns and constituting the starting point in the design process, constitute a correct synthesis of the issues undertaken by the designer, but they do not fully exhaust the issues raised. This article presents a study concept of a residential facility located below ground level and equipped with an installation for obtaining wind energy.

PL

Problematyka pozyskiwania energii wiatru w obiektach budownictwa indywidualnego wiąże się ze zmianą zakresu podejmowanych zagadnień projektowych występujących w przypadku budynków wysokich i wielkoskalowych. Wynika to z ograniczonych rozmiarów założeń, rodzaju stosowanych urządzeń wiatrowych i potrzeby zachowania właściwych ich relacji do funkcji i formy obiektu architektonicznego oraz z konieczności zapewnienia akceptowalnej wydajności energetycznej w warunkach przepływu o charakterze turbulentnym. Przyjęte aktualnie podejścia projektowe, traktowane jako wzorce i stanowiące punkt wyjścia w procesie projektowym stanowią prawidłową syntezę zagadnień podejmowanych przez projektanta, lecz nie wyczerpują w pełni podejmowanej problematyki. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję studyjną obiektu mieszkalnego, zlokalizowanego poniżej poziomu terenu i wyposażonego w instalację do pozyskiwania energii wiatru.

12

Architectural form of buildings with integrated wind installation

Obuchowicz Rafał

Przestrzeń i Forma

|

2024

|

nr 60

75--106

EN

The article addresses the subject of the construction of the architectural form of buildings with integrated wind installations. The considerations were related to the basic concepts of composition and form structure, based on the rules of elementary geometry and taking into account the context of shaping the body in accordance with the principles of aerodynamics. A study was conducted using eight objects with wind installations that met the adopted assumptions and conclusions were presented.

PL

W artykule podjęto tematykę dotyczącą budowy formy architektonicznej budynków ze zintegrowaną instalacją wiatrową. Rozważania odniesiono do podstawowych pojęć kompozycji i struktury formy, opierając się na regułach geometrii elementarnej oraz uwzględniając kontekst kształtowania bryły zgodnie z zasadami aerodynamiki. Przeprowadzono badanie, wykorzystując osiem obiektów z instalacjami wiatrowymi, które odpowiadały przyjętym założeniom i przedstawiono wnioski.

13

Dyskretny model turbiny wiatrowej na potrzeby modelowania systemu energetycznego

Czajka Ireneusz, Suder-Dębska Katarzyna, Czaja Grzegorz

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 12

1502--1508

PL

W związku z upowszechnieniem się farm wiatrowych pojawia się potrzeba budowy modeli złożonych systemów energetycznych. Modele dające dokładniejsze wyniki wymagają wzięcia pod uwagę większej liczby czynników wejściowych. W modelu systemu energetycznego turbin wiatrowych jako źródeł energii wymagane jest uwzględnienie zmienności wiatru. Zatem aby możliwe było budowanie lepszych modeli systemów energetycznych, konieczne jest opracowanie dyskretnego modelu turbiny wiatrowej. W pracy podjęto się opracowania takiego modelu i zaimplementowania go w języku Modelica w środowisku OpenModelica. Wybór uniwersalnego języka modelowania pozwala na wykorzystanie opracowanego modelu w wielu komercyjnych środowiskach obliczeniowych.

EN

A discrete wind turbine model was developed and implemented in the Modelica language in the OpenModelica environment. The developed model was verified by comparison with profile characteristics generated using Qblade software and verified on the basis of exptl. data for RISØ wind turbines. The choice of a universal modeling language allows the use of the developed model in many com. computing environments.

14

Robust linear LQG control for a multi-variable wind turbine system subject to parametric perturbation

Said madi, Mohamed Kherief Nacereddine, Larabi Mohand Said

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

94--100

EN

This article presents a design approach to develop an optimal LQG/LTR controller for a multivariate system subject to parametric perturbations, specifically a wind turbine. The primary objective of a control system is to regulate the behavior of the output variables by manipulating the inputs of the system. To achieve better performance in dynamic operating conditions, the proposed control system should provide more accuracy and better overall performance. Based on the MIMO control theory, a linear-quadratic (LQR) controller is designed to optimize performance, followed by the design of a second-order Gaussian (LQG) controller using a Kalman filter to improve stability. The LQG controller is tested with different weighting matrices to meet the required performance and stability criteria. Typically, the parameters of the weighting matrices are manually modified through trial and error method. The Loop Transfer Recovery (LTR) method is utilized to enhance the performance of the stadium controller by restoring the dynamic characteristics of a closed loop. A simulation study of the wind turbine behavior was performed using MATLAB, and the obtained results were utilized to analyze and install the control system using MATLAB Simulink. The feasibility of the LTR method is demonstrated through comprehensive theoretical analysis. The proposed LTR controller is included to stabilizing output power in various wind conditions, proving its effectiveness over conventional controllers.

PL

W artykule przedstawiono podejście projektowe mające na celu opracowanie optymalnego sterownika LQG/LTR dla systemu wielowymiarowego podlegającego zakłóceniom parametrycznym, w szczególności turbiny wiatrowej. Podstawowym celem systemu sterowania jest regulacja zachowania zmiennych wyjściowych poprzez manipulowanie wejściami systemu. Aby osiągnąć lepszą wydajność w dynamicznych warunkach pracy, proponowany system sterowania powinien zapewniać większą dokładność i lepszą ogólną wydajność. W oparciu o teorię sterowania MIMO zaprojektowano kontroler liniowo-kwadratowy (LQR) w celu optymalizacji wydajności, a następnie zaprojektowano kontroler Gaussa (LQG) drugiego rzędu wykorzystujący filtr Kalmana w celu poprawy stabilności. Kontroler LQG jest testowany z różnymi matrycami wagowymi, aby spełnić wymagane kryteria wydajności i stabilności. Zazwyczaj parametry macierzy wag modyfikowane są ręcznie metodą prób i błędów. Metoda Loop Transfer Recovery (LTR) służy do zwiększenia wydajności kontrolera stadionu poprzez przywrócenie charakterystyki dynamicznej zamkniętej pętli. Przeprowadzono badania symulacyjne zachowania turbiny wiatrowej w programie MATLAB, a uzyskane wyniki wykorzystano do analizy i montażu układu sterowania w programie MATLAB Simulink. Wykonalność metody LTR została wykazana poprzez wszechstronną analizę teoretyczną. Proponowany sterownik LTR ma za zadanie stabilizować moc wyjściową w różnych warunkach wietrznych, udowadniając swoją skuteczność w porównaniu z konwencjonalnymi sterownikami.

15

Research of methods power control of wind turbines

Mammadov Nijat, Marufov Ilkin, Shikhaliyeva Saadat, Aliyeva Gulnara, Kerimov Saida

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 5

236--239

EN

Currently, renewable energy sources play an important role in the global energy balance. Among them, wind electric installations occupy a special place. As wind turbines develop and their power increases, their design also improves. Therefore, when improving the mechanical parts of the design of wind electric installations, the electrical control and monitoring systems are being improved and become more complex. One of the main tasks in wind energy is the choice of a method for controlling the power of wind turbines. To achieve this, this article discusses several methods for controlling the power of wind turbines. The article shows a graph of the dependence of the generated power on the speed of the wind wheel at various wind speeds. An analysis has been made of methods for controlling the power of wind turbines at constant and variable speed, controlling power by stepwise changes in the speed of the wind wheel by switching the generator windings, controlling the power of wind turbines by changing the gear ratio of the wind turbine multiplier, etc. The advantages and disadvantages of these methods are given, thanks to which we can find out which of them is the most effective and profitable at present.

PL

Obecnie odnawialne źródła energii odgrywają ważną rolę w światowym bilansie energetycznym. Wśród nich szczególne miejsce zajmują elektrownie wiatrowe. W miarę rozwoju turbin wiatrowych i wzrostu ich mocy, poprawia się również ich konstrukcja. Dlatego też w miarę udoskonalania części mechanicznych konstrukcji elektrowni wiatrowych, elektryczne systemy sterowania i monitorowania są ulepszane i stają się coraz bardziej złożone. Jednym z głównych zadań energetyki wiatrowej jest wybór metody sterowania mocą turbin wiatrowych. Aby to osiągnąć, w artykule omówiono kilka metod sterowania mocą turbin wiatrowych. W artykule przedstawiono wykres zależności generowanej mocy od prędkości koła wiatrowego przy różnych prędkościach wiatru. Dokonano analizy metod sterowania mocą turbin wiatrowych przy stałej i zmiennej prędkości obrotowej, sterowania mocą poprzez skokowe zmiany prędkości koła wiatrowego poprzez przełączanie uzwojeń generatora, sterowania mocą turbin wiatrowych poprzez zmianę przełożenia przekładni mnożnik turbiny wiatrowej itp. Podano zalety i wady tych metod, dzięki czemu możemy dowiedzieć się, która z nich jest obecnie najbardziej efektywna i opłacalna.

16

Optimization of PI controller using ant colony algorithm for wind turbine system

Jaikhang Wipobh, Chanjira Puchong

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 10

64--68

EN

The classical PI controller is applied for wind turbine, however it is the more concrete and specific algorithm. An ant colony optimization (ACO) is one of a modern metaheuristic for optimal tuning the gain of the controller. This paper designs and investigates the wind turbine system which is connected to grid system through the boot converter circuit driven by permanent magnet synchronous generator (PMSG) By regulating PI controller, ACO is used to optimize the gains. The simulation results show that an overshoot and lifetime of design is less. As a results, ACO method is able to optimize the gain of PI controller to regulate the active power and reactive power for booting up the high DC voltage of the wind turbine for grid connected, effectively.

PL

Klasyczny regulator PI jest stosowany do turbin wiatrowych, jednak jest to bardziej konkretny i szczegółowy algorytm. Optymalizacja kolonii mrówek (ACO) jest jedną z nowoczesnych metaheurystyk do optymalnego dostrojenia wzmocnienia regulatora. W tym artykule zaprojektowano i zbadano system turbiny wiatrowej, który jest podłączony do sieci za pośrednictwem obwodu przetwornicy rozruchowej napędzanej przez generator synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSG). Poprzez regulację regulatora PI, ACO jest używane do optymalizacji wzmocnień. Wyniki symulacji pokazują, że przeregulowanie i żywotność projektu są mniejsze. W rezultacie metoda ACO jest w stanie zoptymalizować wzmocnienie regulatora PI w celu regulacji mocy czynnej i biernej w celu uruchomienia wysokiego napięcia stałego turbiny wiatrowej podłączonej do sieci, skutecznie.

17

Design and research of computer model of wind turbine using LabVIEW

Syrotyuk Serhiy, Boyarchuk Vitaliy, Korobka Serhii, Ptashnyk Vadym, Baranovych Serhii, Sheremeta Roman, Syrotyuk Hanna, Chumakevych Viktor, Gielzecki Jan, Jakubowski Tomasz, Sokołowski Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 4

281--285

EN

The issues of wind flow modeling and wind turbine electromechanics are of great interest. The work concerns the design and testing of a wind turbine model. The results of the study of the electro-mechanical dynamics of the system were developed using the LabVIEW software. The developed computer model of the wind turbine enables the study of its dynamics with stochastic changes in wind speed.

PL

Problematyka modelowania przepływu wiatru i elektromechaniki turbiny wiatrowej cieszy się dużym zainteresowaniem. Praca dotyczy projektowania i badana modelu turbiny wiatrowej. Wyniki badań dynamiki elektryczno-mechanicznego układu opracowano za pomocą oprogramowania LabVIEW. Opracowany model komputerowy turbiny wiatrowej umożliwia prowadzenie badań jej dynamiki przy stochastycznej zmianie prędkości wiatru.

18

Allocation of photovoltaic and wind turbine based DG units using the energy valley optimizer (EVO) algorithm

Fettah Khaled, Guia Talal, Salhi Ahmed, Kacemi Walid Mohammed, Saidi Fayssal

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 7

228--234

EN

In this paper, we introduce a novel meta-heuristic technique called the Energy Valley Optimizer (EVO) algorithm designed for the optimization of distributed generation (DG) allocation within distribution networks (DN). The proposed algorithm focuses on the efficient placement of DG units based on photovoltaic (PV) and wind turbine (WT) technologies. Drawing inspiration from advanced physics principles, particularly those related to stability and various modes of particle decay, the EVO algorithm seeks to minimize both total power and energy losses in the DN. To assess its efficacy, the presented technique is applied to problem instances aimed at minimizing power and energy losses, respectively. The evaluation of the proposed approach is conducted using the IEEE 33-bus test system as a case study. The effectiveness of the EVO method is substantiated through a comparative analysis, wherein simulation results are juxtaposed with those obtained from other optimization algorithms recently developed in the literature.

PL

W artykule przedstawiamy nowatorską technikę metaheurystyczną zwaną algorytmem Energy Valley Optimizer (EVO) zaprojektowaną w celu optymalizacji alokacji generacji rozproszonej (DG) w sieciach dystrybucyjnych (DN). Zaproponowany algorytm skupia się na efektywnym rozmieszczeniu jednostek DG w oparciu o technologie fotowoltaiczne (PV) i turbiny wiatrowe (WT). Czerpiąc inspirację z zaawansowanych zasad fizyki, szczególnie tych związanych ze stabilnością i różnymi trybami rozpadu cząstek, algorytm EVO stara się minimalizować zarówno całkowite straty mocy, jak i energii w DN. Aby ocenić skuteczność, przedstawioną technikę stosuje się do przypadków problemowych mających na celu minimalizację odpowiednio strat mocy i energii. Ocena proponowanego podejścia została przeprowadzona przy użyciu systemu testowego IEEE 33-bus jako studium przypadku. Skuteczność metody EVO potwierdzono analizą porównawczą, podczas której wyniki symulacji zestawiono z wynikami uzyskanymi z innych algorytmów optymalizacyjnych opracowanych ostatnio w literaturze.

19

Advanced control of PMSG-based wind energy conversion system using model predictive and sliding mode control

Belabbes Abdallah, Laidani Anouar, Yachir Amina, Bouzid Allal El Moubarek, Bouddou Riyadh, Litim Omar Abdelaziz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

10--16

EN

This paper proposes a sliding mode control (SMC) and a model predictive control (MPC) for controlling a PMSG wind turbine. The MPC forces the system to follow the defined sliding surface. The major advantages of SMC are robustness, fast response, and simple implementation, but one of the inconveniences is chattering. Therefore, the MPC has been proposed in this paper which uses the mathematical model of the system to predict the possible future behaviour of the controlled variables, and this technique allows the selection of the optimal voltage vector that leads to minimum error using a cost function which leads to low maintenance costs and low total harmonic distortion in current.

PL

W artykule zaproponowano sterowanie w trybie ślizgowym (SMC) i sterowanie predykcyjne modelu (MPC) do sterowania turbiną wiatrową PMSG. MPC zmusza system do podążania za zdefiniowaną powierzchnią ślizgową. Głównymi zaletami SMC są solidność, szybka reakcja i prosta implementacja, ale jedną z niedogodności jest chattering, dlatego w tym artykule zaproponowano MPC, który wykorzystuje model matematyczny systemu do przewidywania możliwego przyszłego zachowania kontrolowanych zmiennych, technika ta pozwala na wybór optymalnego wektora napięcia, który prowadzi do minimalnego błędu przy użyciu funkcji kosztu, co prowadzi do niskich kosztów utrzymania i niskich całkowitych zniekształceń harmonicznych w prądzie.

20

Turbiny wiatrowe do wytwarzania energii – możliwości i ograniczenia

Pasternak Hartmut

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 5

101--105

PL

Na tle unijnego prawa klimatycznego z 2021 r. wytwarzanie energii wiatrowej ma odegrać szczególną rolę. Po krótkim opisie działania turbiny wiatrowej następuje klasyfikacja (turbiny śródlądowe i morskie) wraz z zaletami i wadami. Następnie omówiono komponenty turbin wiatrowych, ze szczególnym uwzględnieniem fundamentu oraz wyjaśniono zagrożenia podczas instalacji i eksploatacji.

EN

Against the background of the EU Climate Law of 2021, the generation of wind energy plays a special role. A brief description of how a wind turbine works is followed by a classification (Onshore and Offshore turbines) with advantages and disadvantages. The components of wind turbines are then discussed, with a particular focus on the foundation, and risks during installation and operation are explained.