1.3. Выбор количества ветроэнергетических установок
При выборе количества ВЭУ необходимо учесть тот факт, что суммарный объем электроэнергии, вырабатываемый всеми ВЭУ не должен превышать годовое потребление поселка более чем на 10%.
Подберем N1 и N2 – количество ВЭУ-1 и ВЭУ-2, таким образом, чтобы выполнялось неравенство:
где:
– годовое
потребление электроэнергии поселком,
найденное в п. 1.1.
ВЭУ-1
и ВЭУ-2, найденные в п. 1.2.
Тогда:
Распределение ветра в безразмерных координатах
Выберем N1=1, N2=1. Проверим:
;
.
Условие выполняется.
Распределение Вейбулла
Выберем N1=1, N2=1. Проверим:
;
.
Условие не выполняется.
Выберем N1=2, N2=0. Проверим:
;
.
Условие не выполняется.
Выберем N1=0, N2=2. Проверим:
;
.
Условие не выполняется.
В данном случае подобрать количество ВЭУ с помощью распределения Вейбулла невозможно.
Таким
образом, с помощью первого метода было
определено количество ветровых установок
каждого вида: ВЭУ-13-150 – 1 шт. с годовой
выработкой электроэнергии
,
ВЭУ-02-250 – 1 шт. с выработкой
.
При помощи второго способа определить
количество ВЭУ каждого вида таким
образом, чтобы превысить нужды поселка
не более чем на 10% не удалось. Такой
результат можно связать с некорректным
(эмпирическим, а не расчетным) способом
задания коэффициента К.
Выберем устройства компенсации реактивной мощности.
Поскольку ВЭУ-1 оснащена асинхронным генератором, то она является дополнительным потребителем реактивной мощности, cosφВЭУ-1 = 0,8
(tgφВЭУ-1 = 0,75). Рассчитаем потребляемую ею реактивную мощность:
ВЭУ-2 оснащена синхронным генератором, таким образом, она является генератором реактивной мощности, cosφВЭУ-2 = 0,8(tgφВЭУ-2 = 0,75). Рассчитаем генерируемую ею реактивную мощность:
Определим суммарную реактивную мощность поселка, с учетом ВЭУ:
На эту мощность необходимо выбрать компенсирующее устройство:
В качестве компенсирующего устройства выберем установку КРМ по каталогу компании «Хомов Электро» [4]. Ее основные характеристики приведены в таблице 1.8.
Таблица 1.8. Характеристики компенсирующего устройства
Наименование |
КРМ(УКМ58)-0,4-125-25 У3-У1 |
Qном, кВАр |
125 |
Iном, А |
180 |
Iмакс, А |
234 |
Кабель, мм2 |
3×70 |
Регулятор |
DCRKS (25,50,50) |
Габариты (В×Ш×Г), мм |
900+100×800×280 |
Вес, кг |
60 |
Для электроснабжения поселка помимо ВЭУ используется дизельная электростанция (ДЭС) для обеспечения бесперебойного электроснабжения поселка в период безветрия. Вследствие этого, мощность ДЭС должна быть не менее расчетной мощности нагрузки поселка:
РДЭС = Ррасч = 298,8 кВт = 300 кВт
Учитывая, что для большинства дизельных генераторов cosφ = 0,8, то:
QДЭС = РДЭС*tgφ = 225 кВАр
Тогда:
375
кВА
По каталогу фирмы «Энергоконтинент» выберем дизель-генератор POWERLINK GMS 375CS в шумозащитном кожухе [5]. Его основные характеристика представлены в таблице 1.9.
Таблица 1.9. Технические характеристики дизельного генератора
Модель |
GMS 375CS |
Двигатель |
Cummins |
Вид топлива |
Дизель |
Мощность (400 В) |
375 кВА |
Расход топлива |
60 л/ч |
Емкость топливного бака |
620 л |
Исполнение |
В кожухе |
Шум |
71 дБ |
Вес |
4860 кг |
Габариты |
4240×1460×2240 мм |
