- •Кафедра «Энергия и окружающая среда»
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- •(Подпись) (фамилия, имя, отчество)
- •140202.65 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и направлению 650900
- •2. Объем и содержание лекционного курса
- •2.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (час):
- •2.2 Содержание лекционного курса
- •I. Введение.
- •II. Основы теории систем управления (обзор).
- •VII. Система безопасности.
- •VIII. Устройства систем управления
- •IX. Оптимизация выработки электроэнергии.
- •2.3 Контрольная работа
- •2.4 Курсовая работа
- •4.Учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы «Система управления ветроэнергетической установкой»
- •1. Введение
- •2. Содержание курсовой работы.
- •3. Автоматические регуляторы и системы автоматического управления.
- •3.1. Автоматические регуляторы.
- •3.2. Система управления вэу.
- •4. Задание на курсовую работу.
- •5. Определение основных параметров вэу.
- •5.1. Анализ аэродинамических характеристик вэу.
- •5.2. Радиус ветроколеса и номинальное
- •6. Статические характеристики.
- •6. Расчет энергетических характеристик.
- •7. Динамические режимы работы вэу.
- •8. Система безопасности вэу
- •8.1. Определение системы безопасности.
- •8.2.Тормозная система.
- •8.3.Общая концепция безопасности.
- •8.4.Рабочая тормозная система вэу р-1
- •8.5.Аварийная тормозная система вэу р-1.
- •Типы аварийных систем.
- •8.7.Общая концепция безопасности (продолжение)
- •8.8.Общая концепция безопасности применительно к вэу р-1
- •Требования к тормозной системе.
- •Сигналы безопасности.
- •8.10.1. Число оборотов (угловая скорость).
- •8.10.2. Мощность.
- •8.10.3. Скорость ветра.
- •8.10.4. Вибрации.
- •8.10.5. Температура.
- •8.10.6. Параметры гидросистемы.
- •8.11. Отказные ситуации.
- •8.12.Диаграмма характерных частот
- •Литература
Сигналы безопасности.
Сигналы безопасности – это сигналы, которые вырабатывает система безопасности при выходе контролируемых параметров за установленные пределы.
Каждый из сигналов безопасности формируется путём контроля за определённым параметром, величина которого измеряется соответствующим датчиком.
Контролируемые параметры.
8.10.1. Число оборотов (угловая скорость).
Это один из самых основных контролируемых параметров. Измеряется датчиком оборотов и датчиком угловых скоростей. Иногда нет необходимости в каждой тормозной системе использовать датчик оборотов. Например, в системе торможения может быть использован центробежный регулятор, который сам является и измерительным и исполнительным органом.
Характерные скорости вращения ВК:
п1 - минимальное рабочее число оборотов ВК;
п2 – максимальное рабочее число оборотов ВК;
[п1, п2] – рабочая область оборотов ВК;
п0 – число оборотов отключения, такое число оборотов, при которых задействуется рабочая тормозная система.
па – аварийное число оборотов, при достижении которых со стороны системы безопасности должно осуществляться немедленное торможение;
пmax – максимальное число оборотов системы, это число оборотов не должно достигаться ни при каких условиях даже на короткое время, максимальное число оборотов используется при прочностных расчётах, при этом величина пmax должна учитывать возможный резонанс системы.
Эти характерные частоты можно представить на диаграмме:
8.10.2. Мощность.
Под контролируемым параметром мощности будем понимать электрическую мощность, измерение которой осуществляется соответствующим датчиком – датчиком мощности. Будем различать среднее значение мощности (за 10 с) и мгновенное значение, которое должно измеряться, как минимум, один раз в секунду.
Измеренное значение средней мощности рассматривается в совокупности с числом оборотов как мера загрузки всей установки. Оно может быть использовано в качестве дополнительного сигнала к началу мероприятий безопасности. Если значение средней мощности или максимальной мощности превысят заданные пределы безопасности, то автоматически должны выполняться защитные мероприятия. Эти мероприятия зависят от концепции безопасности установок, однако в любом случае ВЭУ должна быть выключена, т.е. должна быть прекращена выработка электроэнергии и выполнены дополнительные мероприятия (торможение, перевод лопасти во флюгерное состояние и т.д.).
В качестве пределов безопасности может быть принято 20% превышение средним значениям и 50% превышение мгновенным значениям максимальной мощности.
8.10.3. Скорость ветра.
В случае, когда система управления использует в качестве входной величины скорость ветра, должна быть предусмотрена надежная система измерения скорости ветра, а сама величина скорости ветра используется в качестве контролируемой в системе безопасности. Как и для мощности, в качестве контролируемого параметра может использоваться мгновенная скорость ветра и средняя скорость ветра как значение горизонтальной составляющей скорости ветра за выбранный промежуток времени, определяемая как отношение суммы измеренных значений мгновенной скорости ветра к числу измерений.
