Optymalizacja generatora do małej przydomowej elektrowni wiatrowej

• Autorzy: Wróbel Krzysztof , Śliwiński Artur

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.02.29

Warianty tytułu

EN

Optimization of a generator for a small home wind power plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podjęto próbę optymalizacji konstrukcji małego generatora opartego na przełączalnej maszynie reluktancyjnej, wykorzystanego w małej przydomowej elektrowni wiatrowej. Cała konstrukcja nie przekracza swoimi gabarytami trzech metrów, co pozwala według obecnych przepisów na instalację takiej elektrowni wiatrowej bezpośrednio na budynku, bez konieczności uzyskania pozwolenia ani zgłoszenia budowy. W badaniach porównano wyniki uzyskane w czasie optymalizacji konstrukcji generatora i sposobu jego sterowania algorytmem genetycznym w wyniku zastosowania trzech różnych funkcji celu.

EN

The article attempts to optimize the design of a small generator based on a switched reluctance machine, used in a small home wind power plant. The entire structure does not exceed three meters in size, which allows, according to current regulations, the installation of such a wind power plant directly on a building, without the need to report the construction. The research compared the results obtained during the optimization of the generator design and the method of its control with a genetic algorithm as a result of using three different objective functions.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja konstrukcji; elektrownia wiatrowa; przełączalna maszyna reluktancyjna; SRG; algorytm genetyczny

EN

construction optimization; wind power plant; switched reluctance machine; SRG; genetic algorithm

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 2
• Strony: 120--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wróbel Krzysztof

• Politechnika Opolska, Katedra Automatyzacji Napędów i Robotyki, ul. Prószkowska 76, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0001-6979-0467

autor

Śliwiński Artur

• Politechnika Opolska, Katedra Automatyzacji Napędów i Robotyki, ul. Prószkowska 76, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0009-0002-1801-4112

Bibliografia

• [1] Shin H. U., Lee K. B.: Optimal design of a switched reluctance generator for small wind power system using a genetic algorithm, International Conference on Power Electronics and ECCE Asia, Korea (South), (2015), 2209-2214, doi: 10.1109/ICPE.2015.7168083
• [2] RamKumar M., Latha K.: Selection of Pole Numbers for a 1 kW Switched Reluctance Generator for Wind Energy Conversion by Electromagnetic Considerations, Systems and Information Processing (ICESIP), Chennai, India, (2019), 1-6, doi: 10.1109/ICESIP46348.2019.8938210
• [3] Méndez S., Martínez A., Millán W., Montaño C. E., Pérez- Cebolla F.: Design, Characterization, and Validation of a 1-kW AC Self-Excited Switched Reluctance Generator, IEEE Transactions on Industrial Electronics, (2013), vol. 61, no. 2, 846-855, doi: 10.1109/TIE.2013.2254098
• [4] Omaç Z., Cevahir C., Control of switched reluctance generator in wind power system application for variable speeds, Ain Shams Engineering Journal, Volume 12, Issue 3, (2021), pp 2665-2672, DOI: 10.1016/j.asej.2021.01.009
• [5] Bouklata A., Oubouaddi H., Brouri A., Mosaad M. I., Giri F., Advanced Control Strategy of Switched Reluctance Generator- Based Wind Energy Conversion Systems Using Backstepping and Extremum Seeking Techniques, IFAC-PapersOnLine, (2024),Vol 58, Issue 13, 593-598, DOI: 10.1016/j.ifacol.2024.07.547.
• [6] Tomczewski K., Wach P., Control characteristics for quasioptimal operation of switched reluctance motors, Electrical Engineering, (2003), nr vol.85, nr 5, 275-281, DOI:10.1007/s00202-003-0174-6
• [7] Powrózek A., Bogusz P., Stabilizacja napięcia wyjściowego generator reluktancyjnego przełączalnego, Przegląd Elektrotechniczny, (2014), R. 90 NR 3/2014, DOI:10.12915/pe.2014.03.38
• [8] Han Z., Ohyama K., Yao Y., Design to Harmonize Output Characteristics of Wind Turbines and Switched Reluctance Generators, ICEMS, Hamamatsu, Japan, (2020), 1308-1311, DOI: 10.23919/ICEMS50442.2020.9291147
• [9] Zhao H., Lingzhi Y., Hanmei P., Kunyan Z., Research and control of SRG for variable-speed wind energy applications, IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference, China, (2009), 2238-2243, doi: 10.1109/IPEMC.2009.5157775
• [10] Choi D. -W., Byun S. -I., Cho Y. -H., A Study on the Maximum Power Control Method of Switched Reluctance Generator for Wind Turbine, IEEE Transactions on Magnetics, (2014), vol. 50, no. 1, 1-4, doi: 10.1109/TMAG.2013.2274174
• [11] Wróbel K., Tomczewski K., Śliwiński A., Tomczewski A., Optimization of a Small Wind Power Plant for Annual Wind Speed Distribution, Energies, (2021), vol. 14, nr 6, 1-18, DOI:10.3390/en14061587
• [12] Cetin N., Yurdusev M. A., Ata R., Özdamar A., Assessment of Optimum Tip Speed Ratio of Wind Turbines, Mathematical and Computational Applications, (2005), nr vol.10, nr 1, 147-154, DOI: 10.3390/mca10010147
• [13] Hosseini A., Cannon D.T., Vasel-Be-Hagh A., Tip Speed Ratio Optimization: More Energy Production with Reduced Rotor Speed, Wind, (2022), 2(4), 691-710. DOI: 10.3390/wind2040036