Shamol energetika tizimi, sodda generator va MPPT boshqaruv tizimi ulangan tarmoqni dinamik modellashtirilish va samaradorligini tahlil qilish

Dolzarblik: bugungi kunda qayta tiklanuvchi energiya manbalari ulushi tez sur’atlar bilan ortib borayotgan bir paytda, yirik shamol elektr stansiyalarining elektr tarmoqlariga integratsiyasi ularning barqaror ishlashini, quvvat tebranishlarini kamaytirishni va boshqaruv tizimlarini takomillashtirishni dolzarb masalaga aylantirmoqda. Shamol tezligining notekisligi va turbina aerodinamik xususiyatlarining o‘zgaruvchanligi elektr quvvatining uzatilishida beqarorlik va yo‘qotishlarga olib keladi. Shu sababli, shamol energiyasi tizimlarini soddalashtirilgan generator modellari asosida dinamik tahlil qilish va maksimal quvvat nuqtasini tadqiq etish (MPPT) boshqaruvini takomillashtirish bugungi kunda ilmiy va amaliy jihatdan muhim yo‘nalishlardan biri hisoblanadi.

Maqsad: shamol turbinasining aerodinamik va elektr parametrlarini birlashtiruvchi soddalashtirilgan model asosida yirik shamol elektr tizimining dinamik ishlash jarayonini o‘rganish, MPPT boshqaruv algoritmining samaradorligini baholash hamda tarmoqqa ulangan sharoitda aktiv va reaktiv quvvat oqimlarining barqarorligini aniqlashdan iborat.

Usullar: tadqiqotda 1,5 MVA quvvatli, 575 V va 60 Hz chastotali soddalashtirilgan shamol energiyasi tizimi modeli ishlab chiqildi. Turbina aerodinamik quvvati tenglamasi asosida aniqlanib, MPPT boshqaruvi yordamida optimal quvvat shaklida baholandi. Generatorning elektr chiqishi ifodasi orqali hisoblanib, tarmoq bilan o‘zaro ta’sir jarayoni orqali va munosabatlari yordamida aktiv va reaktiv quvvatlar tahlil qilindi.

Natijalar: simulyatsiya natijalari shamol tezligi 7 m/s dan 10,5 m/s gacha oshirilganda aktiv quvvatning 0,6 p.u.dan 1,2 p.u.gacha barqaror o‘sishini va MPPT algoritmining yuqori aniqlikda kuzatuvchanligini ko‘rsatdi. Reaktiv quvvat qiymati deyarli nol atrofida saqlanib, tarmoq kuchlanishining barqarorligini ta’minladi. Kuchlanish va tok signallari silliq sinusoidal shaklda saqlanib, tizimning sinxron ishlashini va turg‘unlikni isbotladi. Natijada ishlab chiqilgan model yirik shamol elektr stansiyalarida dinamik tahlil, MPPT boshqaruvini sozlash va dastlabki dizayn bosqichlarida qo‘llash uchun samarali vosita ekanligi aniqlandi.