W artykule przedstawiono analizę zjawiska warstwy przyściennej w kontekście zastosowań energetycznych i aerodynamicznych, ze szczególnym uwzględnieniem turbin wiatrowych. Warstwa przyścienna, odpowiadająca za wymianę pędu między czynnikiem roboczym a powierzchnią, ma kluczowy wpływ na powstawanie strat energii, oporu aerodynamicznego i efektywność konwersji energii. Omówiono mechanizmy jej powstawania, rozwój oraz zjawisko oderwania przepływu, które prowadzi do spadku sprawności i niestabilności aerodynamicznych. Wskazano znaczenie modelowania numerycznego (CFD) i walidacji eksperymentalnej przy analizie przepływów przyściennych oraz przedstawiono metody kontroli separacji strugi. Zastosowanie podejścia hybrydowego łączącego symulacje CFD z pomiarami tunelowymi umożliwia dokładniejsze odwzorowanie zjawisk zachodzących w warstwie przyściennej. Uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do poprawy efektywności aerodynamicznej łopatek turbin i optymalizacji systemów przepływowych w energetyce.
EN
This paper presents a comprehensive analysis of boundary layer phenomena within the context of aerodynamic and power engineering applications, with a particular focus on wind turbines. The boundary layer, which governs the momentum exchange between the working fluid and the solid surface, plays a pivotal role in energy loss mechanisms, aerodynamic drag generation, and overall energy conversion efficiency. The mechanisms of boundary layer formation, its evolu: tion, and the phenomenon of flow separation, which leads to performance degradation and aerodynamic instabilities are discussed in detail. The study highlights the critical importance of Computational Fluid Dynamics (CF D) modeling and experimental validation in analyzing near-wall flows, as well as reviewing methods for flow separation control. The implementation of a hybrid approach, coupling CFD simulations with wind tunnel measurements, enables a more accurate characterization of the complex phenomena occurring within the boundary layer. The findings provide a theoretical and practical foundation for enhancing the aerodynamic efficiency of turbine blades and optimizing flow systems within the energy sector.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Przedstawiono pierwszy etap prac projektu mającego na celu teoretyczno- doświadczalną analizę możliwości wykorzystania rewersyjnej turbiny wiatrowej do zwalczania zastoisk mrozowych występujących na skutek przymrozków radiacyjnych. Omówiono aktualny stan techniki oraz badania mające na celu zmniejszenie negatywnego oddziaływania przymrozków na uprawy. Zauważono, że obecne rozwiązania oparte na nieodnawialnych źródłach energii (świece dymne, maszyny zasilane generatorami diesla, ogniska) wymagają pracochłonnej obsługi lub są procesami wysokoenergetycznymi zanieczyszczającymi środowisko. Zaproponowano rozwiązanie oparte na wykorzystaniu rewersyjnej turbiny wiatrowej. Urządzenie umożliwia pracę zarówno w trybie generowania energii, jak i trybie wymuszenia przepływu powietrza, a połączenie tych funkcjonalności pozwoli zmniejszyć lub wyeliminować konieczność zastosowania zewnętrznego zasilania i ograniczyć koszty eksploatacyjne.
EN
A theoretical and exptl. feasibility study of using a reversible wind turbine to reduce frost stagnation caused by radiation frost was presented. The current state of knowledge and research on reducing the neg. impact of frost on crops was discussed. The proposed device, thanks to the electric drive used, was characterized by reduced noise emission compared to wind machines powered by combustion engines, and did not emit harmful substances into the atmosphere from the combustion process. The device can operate both in the energy generation mode and in the air flow forcing mode, and their combination will reduce or eliminate the need for external power supply and reduce operating costs.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
In this paper, our objective consists to optimize the energy produced by the wind turbines system (WTSs) equipped on Wonder rotor synchronous generator (WRSG) this machine practical in variables speed system. In the first place, we considered using vector control based on PI type regulator; this control resists less to parametric variations and external disturbances of the machine. To remediate this problem we passed to study and designed two driving systems the first is to give pulses to the PWM-Rectifier connected to the generator side by applied backstepping controller based in Lyapunov laws. And the second system is to give pulses to the PWM-Inverter connected to the grid side by applied a novel robust control approach know as on the Active Disturbance Rejection Controller (ADRC) founded on the supervisor of disturbance by using Extended State Observer(ESO). The simulation outcomes demonstrate the effectiveness of the proposed method, particularly in terms of the power quality delivered.
PL
W niniejszym artykule naszym celem jest optymalizacja energii wytwarzanej przez system turbin wiatrowych (WTS) wyposażonych w generator synchroniczny Wonder rotor (WRSG), który jest praktyczną maszyną w systemie zmiennej prędkości. W pierwszej kolejności rozważaliśmy zastosowanie sterowania wektorowego opartego na regulatorze typu PI; ta kontrola jest mniej odporna na zmiany parametryczne i zewnętrzne zakłócenia maszyny. Aby zaradzić temu problemowi, przeszliśmy do badań i zaprojektowaliśmy dwa układy napędowe. Pierwszym z nich jest podawanie impulsów do prostownika PWM podłączonego do strony generatora za pomocą zastosowanego regulatora krokowego opartego na prawach Lapunowa. Drugi system polega na przekazywaniu impulsów do falownika PWM podłączonego do sieci poprzez zastosowanie nowatorskiego, solidnego podejścia do sterowania, znanego jako Active Disturbance Rejection Controller (ADRC), opartego na nadzorcy zakłóceń za pomocą Extended State Observer (ESO).Wyniki symulacji pokazują skuteczność proponowanej metody, szczególnie w zakresie jakości dostarczanej energii.
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.
This study examines the main trends in the modern development of wind energy, addressing the critical tasks and proposing solutions for advancing wind energy technology. It includes theoretical calculations of the efficiency factor of wind turbines, particularly focusing on the Betz limit, which traditionally sets an upper bound on their efficiency. The research highlights the fallibility of Betz's limit calculations in both physics and mathematics, challenging its long-held assumptions. A novel formula for the true dependence of wind turbine efficiency on the utilized energy of the wind flow is derived, providing a more accurate representation of their performance. This new formula is supported by a graph illustrating the relationship between wind energy input and turbine efficiency. Additionally, the study explores various strategies and innovative approaches to enhance the efficiency of wind turbines, aiming to maximize their potential in harnessing wind energy. These findings contribute to the ongoing efforts to improve renewable energy technologies and increase the viability of wind power as a sustainable energy source.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW