Naslov
Upravljanje vjetroagregatom s ciljem smanjenja dinamičkih opterećenja konstrukcije
(Wind turbine control for structural dynamic loads reduction)

Autori
Jelavić, Mate

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
29.05

Godina
2009

Stranica
310

Mentor
Perić, Nedjeljko

Ključne riječi
vjetroagregat; upravljanje zakretanjem lopatica; pojedinačno zakretanje lopatica; kompenzacija udara vjetra; zamor materijala; estimacije; Kalmanov filtar
(wind turbine control; pitch control; torque control; individual pitch; structural loads; fatigue; estimation; Kalmann filter)

Sažetak
U disertaciji je sustavno obrađena problematika upravljanja brzinom vrtnje i snagom vjetroagregata u megavatnoj klasi snage. Poseban naglasak pritom je stavljen na utjecaj upravljanja brzinom vrtnje na konstrukcijska opterećenja i strukturne vibracije vjetroagregata. Najprije su istraženi klasični algoritmi upravljanja koji danas predstavljaju industrijski standard. Algoritmi su analizirani sa stajališta njihove strukture i postupka parametriranja na osnovi izvedenih matematičkih modela vjetroagregata. Simulacijskom analizom rada vjetroagregata uz klasične koncepte upravljanja uočeni su neki njihovi nedostaci. Jedan od većih nedostataka jest ponašanje vjetroagregata pri naglim udarima vjetra koje dovodi do prekomjernog povećanja brzine vrtnje rotora. Osim toga, klasičnim konceptom upravljanja vjetroagregatom ne može se utjecati na periodička opterećenja konstrukcije koja rezultiraju značajnim zamorom materijala. Za smanjenje utjecaja udara vjetra na promjene brzine vrtnje rotora u disertaciji je predložen postupak koordiniranog upravljanja zakretom lopatica i elektromagnetskim momentom generatora čime se ostvaruje dodatni kočni moment pri udarima vjetra. Predloženim konceptom postignuto je znatno povoljnije vladanje sustava, a dodatno je povećana proizvodnja energije iz vjetroagregata. Osim toga u disertaciji je istražena metodologija regulacije dinamičkih opterećenja konstrukcije koja se zasniva na upravljanju pojedinačnim zakretanjem lopatica vjetroturbine. Za razliku od klasičnog koncepta koji se zasniva na mjerenju opterećenja, u disertaciji su predložene metode estimacije konstrukcijskih opterećenja na temelju drugih, lako mjerljivih procesnih veličina. Primjenom predloženih estimatora moguće je realizirati algoritme upravljanja pojedinačnim zakretanjem lopatica bez potrebe za instaliranjem skupe dodatne mjerne opreme. Svi ostvareni rezultati provjereni su iscrpnim simulacijskim proračunom definiranim prema normama za certifikaciju vjetroagregata.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA