Повышение выработки электроэнергии на «зеленых» энергоустановках — одна из главных задач, стоящих перед учеными в наши дни. Исследователи из ЮУрГУ вместе с коллегами из Греции разработали программное обеспечение, которое позволит контролировать напряжение на статере ветроэнергоустановок разного типа. Статья о разработке ПО, которое оптимизирует работу энергокомплексов, опубликована в одном из самых престижных журналов первого квартиля «IEEE Transactions on Power Electronics»

Ветроустановки могут производить больше энергии

Интерес к возобновляемым источникам энергии проявляют ученые по всему миру. Работающие на энергии солнца, ветра или воды комплексы делают значительно дешевле энергоснабжение объектов, на которые направлено их действие. На сегодняшний день по всему миру установлено 600 ГВт ветроэнергетических установок, единичная мощность которых 2-4 МВт с выработкой почти 1000 тераватт-часов в год. Специалисты уверены: этого мало, недовыработка равняется 10% и исчисляется 7 миллиардами долларов в год.

Ученые Южно-Уральского государственного университета предложили решения, позволяющие увеличить выработку электроэнергии на 5-40%. Повышение качества работы с возобновляемыми источниками энергии — профиль кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» Политехнического института ЮУрГУ. Профессор кафедры Евгений Соломин вместе с коллегами из Греции доказал, что выработка поднимется, если держать под постоянным контролем напряжение статора электрогенератора. Специалисты разработали компьютерную модель и программное обеспечение, которые оптимизировали работу установки при падениях напряжения в сети.

«Любые колебания токов статора и ротора энергоустановки, которые вызываются падением напряжения, могут быть значительно уменьшены и оставаться в заданных пределах безопасности. Внедрение нового программного обеспечения, контролирующего эти процессы, не потребует замены план и контроллеров, дополнительного аппаратного обеспечения. С нашим исследованием мы находимся в самом начале пути и, тем не менее, уже готовим заявку на патент, который может перевернуть все представление о работе ветроустановок в части ориентации и питч-контроля», — рассказал Евгений Соломин.

Программное обеспечение, которое было разработано во время исследования, универсальное. Это было доказано учеными, успешно применившими ПО в Греции на ветроэнергетических установках 1,6 МВт и 5,5 кВт.

Исследования в области экологии являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с цифровой индустрией и материаловедением.

ЮУрГУ — участник Проекта «5-100», призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Статья в «IEEE Transactions on Power Electronics»: DOI: 10.1109/TPEL.2020.2967971 ссылка