Аналіз паралельної роботи автономних вітроенергетичних установок з асинхронними генераторами
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
Наведено аналіз сучасних досліджень, присвячених паралельній роботі автономних вітроенергетичних установок з асинхронними генераторами. Розглянуто переваги та обмеження використання асинхронних машин у складі децентралізованих енергосистем, зокрема простоту конструкції, надійність, економічність. Проаналізовано різні підходи до організації паралельної роботи, включно з особливостями забезпечення та підтримки самозбудження, застосуванням конденсаторних батарей, схемами підключення генераторів різної потужності та методами регулювання напруги і частоти. Окрему увагу приділено ролі математичного, імітаційного моделювання та експериментальних досліджень, що дозволяють оцінити ефективність систем при змінних режимах роботи. Також розглянуто перспективність застосування контролерів, зокрема з нечіткою логікою, для підвищення стабільності та ефективності роботи автономних енергосистем. За результатами аналізу визначено напрями подальших досліджень, зокрема необхідність комплексного врахування перехідних процесів, змін швидкості вітру та впливу характеристик навантаження на роботу паралельно з’єднаних генераторів.
Ключові слова: відновлювані джерела енергії, енергія вітру, вітроенергетична установка, асинхронний генератор, паралельна робота, автономна робота
Посилання
1. Talha Bin Nadeem, Mubashir Siddiqui, Muhammad Khalid, Muhammad Asif (2023). “Distributed energy systems: A review of classification, technologies, applications, and policies”, Energy Strategy Reviews, 48, 101096, ISSN 2211-467X.
2. Moses Jeremiah Barasa Kabey, Oludolapo Akanni Olanrewaju (2023). “Decentralized and Distributed Power Generation”, 4th Asia Pacific International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, 2023.
3. James Henki (2023). “Benefits of Distributed Renewable Energy Systems for Sustainable Power Generation”, Journal of Fundamentals of Renewable Energy and Applications, 13 (4), 1000323.
4. Carlo Vezzoli et al. (2018). “Designing Sustainable Energy for All”, Green Energy and Technology, Springer, Cham, 2018, ISBN 978-3-319-70222-3, 23-39.
5. Hermanus, L., Rose Cirolia, L. (2024). “Distributed energy technologies, decentralizing systems and the future of African cities”, Environment & Urbanization, 36 (1), 53-68.
6. James Henki (2023). “Benefits of Distributed Renewable Energy Systems for Sustainable Power Generation”, Journal of Fundamentals of Renewable Energy and Applications, 13 (4), 1000323.
7. Shadreck M. Situmbeko (2017). “Decentralised Energy Systems and Associated Policy Mechanisms – A Review of Africa”, Journal of Sustainable Bioenergy Systems, 7 (3), 98-116.
8. Prajzendanc Pawel, Christian Kreischer (2025). “A Review of New Technologies in the Design and Application of Wind Turbine Generators”, Energies, 18 (15), 4082.
9. Y. J. Wang, B. R. Chen, “Parallel Operation of Three-phase Self-excited Induction Generators Driven by Renewable Energy Sources”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 635, 012021.
10. Saleh AL-Senaidi, Abdulrahman Alolah, Majeed Alkanhal (2022). “Parallel operation of three-phase self-excited induction generators with different numbers of poles”, Eng. Sci. and Tech., an International Journal, 25, 100988.
11. Rishikesh Choudhary, R.K. Saket (2015). “A critical review on the self-excitation process and steady state analysis of an SEIG driven by wind turbine”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 47, 344-353.
12. Abdallah H. Al-Bahrani, Nazar H. Malik (1994). Parallel Operation of Self-Excited Induction Generators, Journal of King Saud University - Engineering Sciences, 6 (1), 79-96.
13. Mohamed Arbi Khlifi, Badr M. Alshammari (2014). “Steady State Analysis of an Isolated Self-Excited Dual Three-Phase Induction Generator for Renewable Energy”. International Journal of Modern Nonlinear Theory and Application, 3, 191-198.
14. M. Sibrahim, S. Aissou, R. Rouas, S. Haddad, N. Benamrouche (2024). “Experimental determination of minimum capacitor for self-excitation of induction generators”, International Journal of Power Electronics and Drive Systems, 15, 109-116.
15. Mrinal Kanti Rajak, Jotirmoy Samanta, Rajen Pudur (2023). “A hardware-based novel approach for parallel operation of two differently rated SEIGs”, Results in Engineering, 17, 100825.
16. A.H. Al-Bahrani, N.H. Malik (1993). Voltage control of parallel operated Self Excited Induction Generators, IEEE Transactions on Energy Conversion, 8, 236-242.
17. V. Bhandari, R. Dahal, T. Toftevaag, L. Lindquist, J. Marvik, B. Adhikary (2012). “Analysis of parallel operation of SEIGs with voltage based controller in mini-grid”, 2012 IEEE Third International Conference on Sustainable Energy Technologies (ICSET), Kathmandu, Nepal, 2012, 252-258.
18. B. Palle, M. G. Simoes, F. A. Farret (2005). "Dynamic simulation and analysis of parallel self-excited induction generators for islanded wind farm systems,", IEEE Transactions on Industry Applications, 41(4), 1099-1106.
19. A. H. Al-Bahrani, N. H. Malik (2011). “Steady-state analysis of parallel-operated self-excited induction generators”, IEE Proceedings-C, 140 (1), 49-55.
20. B. Singh, G. Kasal, A. Chandra and K. Haddad (2011). "Electronic Load Controller for a Parallel Operated Isolated Asynchronous Generator Feeding Various Loads," Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, 3 (4), 101-114.
21. Mukha, M. Y. (2018). Dynamichna kompensatsiia reaktyvnoi potuzhnosti v sudnovykh avtonomnykh elektroenerhetychnykh systemakh [Dynamic compensation of reactive power in ship autonomous power systems] (Doctoral dissertation, Lviv). 404.
22. D. B. Watson, I. P. Milner (1985). “Autonomous and Parallel Operation of Self-Excited Induction Generators”, International Journal of Electrical Engineering & Education, 22 (4), 365-374.
23. Markov, V. S., & Polyakov, I. V. (2015). Do protsesu zbudzhennia asynkhronnykh heneratoriv [On the excitation process of asynchronous generators]. Visnyk NTU "KhPI", (5[1114]), 62–66. Kharkiv.
24. Distributed Wind Market Report: 2024 Edition / Lindsay Sheridan, Kamila Kazimierczuk, Jacob Garbe, Danielle Preziuso, United States of America, US Department of Energy, Pacific Northwest National Laboratory, 60.
25. W. Freitas, J. C. M. Vieira, A. Morelato, L. C. P. da Silva, V. F. da Costa and F. A. B. Lemos (2006). "Comparative analysis between synchronous and induction machines for distributed generation applications", IEEE Transactions on Power Systems, 21(1), 301-311.
26. Rajasekhara Reddy Chilipi , Bhim Singh, Srinivasa Murthy (2012). "A New Voltage and Frequency Controller for Standalone Parallel Operated Self Excited Induction Generators", International Journal of Emerging Electric Power Systems, 13 (1), 1-17.
27. Ammar Shamil Ghanim, Ahmed Nasser B. Alsammak (2020). “Modelling and simulation of self-excited induction generator driven by a wind turbine”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8), Energy-saving technologies and equipment.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
