Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА ПЕРЕДВИЖНОГО ВЕТРАГЕНЕРАТОРА СО СКЛАДЫВАЮЩИМИСЯ ЛОПАТКАМИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ'

РАЗРАБОТКА ПЕРЕДВИЖНОГО ВЕТРАГЕНЕРАТОРА СО СКЛАДЫВАЮЩИМИСЯ ЛОПАТКАМИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
8
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ветрогенератор / складывающиеся лопатки / отгонное животноводство / микроконтроллер / вертикальна ось вращения / ветроколесо / ветроустойчивость. / wind generator / folding blades / transhumance / microcontroller / vertical axis of rotation / wind wheel / wind resistance

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Оразбекова Асем Камбаровна, Мехтиев Али Джаванширович

В настоящее время остро стоит проблема электроснабжения отдаленных сельских населенных пунктов. Это связано с удаленностью расположения воздушных линий электроснабжения. Кроме того, строительство электрических сетей считается экономически нецелесообразным для малозаселенных районов сельсткой местности. Ключевой проблемой для развития сельского хозяйства, а именно отгонно-пастбищного животноводства является отсутствие доступных мобильных альтернативных источников энергообеспечения производственных и бытовых потребностей. Проведено исследование для разработки конструкции передвижного ветрагенератора со складывающимися лопатками для энергоснабжения потребителей сельской местности для повышения эффективности энергообеспечения. Методологической базой исследования послужили научные работы отечественных и зарубежных ученых в области возобновляемых источников энергии. Результатом является разработанный опытный образец и 3D модель вертикального ветрогенератора с наклонными складывающимися лопатками.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF A MOBILE WIND GENERATOR WITH FOLDING BLADES FOR POWER SUPPLY TO RURAL CONSUMERS

Currently, the problem of power supply to remote rural settlements is acute. This is due to the remote location of overhead power lines. In addition, the construction of electrical networks is considered economically unfeasible for sparsely populated rural areas. The key problem for the development of agriculture, namely transhumance, is the lack of accessible mobile alternative sources of energy to supply industrial and domestic needs. A study was conducted to develop the design of a mobile wind generator with folding blades for power supply to rural consumers to improve the efficiency of energy supply. The methodological basis of the study was the scientific work of domestic and foreign scientists in the field of renewable energy sources. The result is a developed prototype and 3D model of a vertical wind generator with inclined folding blades.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА ПЕРЕДВИЖНОГО ВЕТРАГЕНЕРАТОРА СО СКЛАДЫВАЮЩИМИСЯ ЛОПАТКАМИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ»

© Оразбекова А.К., Мехтиев А.Д., Олжабай А.Ш. УДК 620.9:662.6

РАЗРАБОТКА ПЕРЕДВИЖНОГО ВЕТРАГЕНЕРАТОРА СО СКЛАДЫВАЮЩИМИСЯ ЛОПАТКАМИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ

Оразбекова А.К., Мехтиев А.Д., Олжабай А.Ш.

НАО «Казахский агротехнический исследовательский университет имени С. Сейфуллина», г. Астана, Республика Казахстан

Oka-a [email protected]

Резюме: В настоящее время остро стоит проблема электроснабжения отдаленных сельских населенных пунктов. Это связано с удаленностью расположения воздушных линий электроснабжения. Кроме того, строительство электрических сетей считается экономически нецелесообразным для малозаселенных районов сельсткой местности. Ключевой проблемой для развития сельского хозяйства, а именно отгонно-пастбищного животноводства является отсутствие доступных мобильных альтернативных источников энергообеспечения производственных и бытовых потребностей. Проведено исследование для разработки конструкции передвижного ветрагенератора со складывающимися лопатками для энергоснабжения потребителей сельской местности для повышения эффективности энергообеспечения. Методологической базой исследования послужили научные работы отечественных и зарубежных ученых в области возобновляемых источников энергии. Результатом является разработанный опытный образец и 3D модель вертикального ветрогенератора с наклонными складывающимися лопатками.

Ключевые слова: ветрогенератор; складывающиеся лопатки; отгонное животноводство; микроконтроллер; вертикальна ось вращения; ветроколесо; ветроустойчивость.

Для цитирования: Оразбекова А.К., Мехтиев А.Д., Олжабай А.Ш. Разработка передвижного ветрагенератора со складывающимися лопатками для энергоснабжения потребителей сельской местности // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2024. Т. 16. № 2 (62). С. 177-185.

DEVELOPMENT OF A MOBILE WIND GENERATOR WITH FOLDING BLADES FOR POWER SUPPLY TO RURAL CONSUMERS

Orazbekova A.K., Mehdiev A.D., Olzhabay A.S.

NAO "Kazakh Agrotechnical Research University named after S. Seifullin", Astana,

Republic of Kazakhstan

Oka-a [email protected]

Abstract: Currently, the problem of power supply to remote rural settlements is acute. This is due to the remote location of overhead power lines. In addition, the construction of electrical networks is considered economically unfeasible for sparsely populated rural areas. The key problem for the development of agriculture, namely transhumance, is the lack of accessible mobile alternative sources of energy to supply industrial and domestic needs. A study was conducted to develop the design of a mobile wind generator with folding blades for power supply to rural consumers to improve the efficiency of energy supply. The methodological basis of the study was the scientific work of domestic and foreign scientists in the field of renewable energy sources. The result is a developed prototype and 3D model of a vertical wind generator with inclined folding blades.

Key words: wind generator; folding blades; transhumance; microcontroller; vertical axis of rotation; wind wheel; wind resistance.

For citation: Orazbekova A.K., Mehdiev A.D., Olzhabay A.S. Development of a mobile wind generator with folding blades for power supply to rural consumers. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2024. T. 16. No. 2 (62). P. 177-185.

Введение (Introduction)

Одной из проблем электросетевого хозяйства Казахстана являются устаревшие системы электроснабжения используемые в сельской местности. В настоящий момент времени сельские распределительные сети напряжением с 6-35кВ находиться в достаточно изношенном состоянии, так как их срок эксплуатации превышен в несколько раз и в отдельных случаях их срок эксплуатации составляет более 50 лет [1].

Это достаточно острая проблема, отсутствие центрального электроснабжения вынуждает фермеров использовать передвежные электрические генераторы с привдом от двигателя внутреннего сгорания. Использование бензиновых генераторов в сельской местности достаточно затратно, так как требуется достатвка топлива за сотни километров. В настоящий момент фермерам не хватает доступных по стоимости и простых по конструкции мобильных альтернативных источников энергии, адаптированых к климатическим ообенностям Казахстана. Имеющиеся на рынке ветрогенератры малой мощности не отвечают в большей мере потребностям атономных потребителей по их надежности работы и стоимости. В большей мере рынок заполнен ветрогенераторами производенными в Китае и как показала практика ресурс их работы может состовлять около двух трех лет. Также можно отметить, что нет конструкций, способных работать при сильных порывистых ветрах. С учетом сформировавшейся потребности была разработана новая конструкция ветрогенератора сочетающая в себе наукоемкии технологии. Предлогаемый далее ветрогенератр может быть одним из решений расмотреной ранее проблемы [2-3]. Для более активного использования ветрогенераторов сверхмалой мощности в отгонном животноводстве необходимо обеспечить мобильность энергоустановки. Также нужно добиться увеличения коэффициента полезного действия энергетических установок за счет применения новых технических решений и технологий. Разработка новых конструкций с использованием неметаллических технологий позволит снизить стоимость и вес мобильной ветроустановки, а также решить вопрос повышения ее ремонтопригодности, что необходимо для долгосрочной эксплуатации в условия удаленной сельской местности. Потенциал возобновляемых источников энергии в Казахстане достаточно значительный, особено это касатся ветрогенераторов. Примерно на 50% территории Казахстана скорость ветра составляет 4-5 м/секунду на высоте 30 м. Наиболее высокий ветровой потенциал имеется в районе Каспийского моря - Атырауской и Мангистауской областях, а также в Северном и Южном Казахстане. По данным концепции развития топливно- энергетического комплекса Республики Казахстан до 2030 года, ветровой потенциал Казахстана составляет 1 820 млрд. кВт*ч в год [4]. Поэтому большинство научных исследовании проводятся в этом направлении. Особое внимание уделяется способам использования возобновляемых источников энергии в настоящее время, научным разработкам по улучшению их использования, их будущим перспективам и их развертыванию. Также разрабатываются практические мобильные установки для выработки электрической энергии [5, 6].

На сегодняшний день имеется интерес к разработке ветрогенераторов сверх малой мощности с вертикальной осью, для использования их в удаленной сельской местности, где прокладка линий электропередачи не может быть рентабельной. [7-12]. Предварительные исследования показали, что средняя годовая скорость ветра в Акмолинской области находится в пределах от 3,4 до 5,4 м/с, что является самым низким показателем в области, такая скорость ветра не сможет раскрутить большинство видов ветрогенераторов на их номинальную мощность. В большей мере ветер может быть порывистым и меняющим свое направление в течении короткого промежутка времени. При таком ветре ветрогенераторы с горизонтальной, особенно, большой и средней мощности будут мало эффективны. Мобильная ветроэлектростанция малой мощности будет оптимальным решением для данного района так как скорость ветра для самостарта таких ветроэлектростанции составляет 1 -3 м/с, а номинальная скорость ветра ниже чем у средних и больших ветрогенераторов.

Учитывая мировой опыт разработки ветрогенераторов, а именно ветроколесо с вертикальной осью вращения, было принято решение разработать собственную конструкцию, которая будет отвечать требованиям потребителей, а именно по простоте, надежности и стоимости. Также при разработке ветроколеса было уделено внимание повышению коэффициента использования энергии ветра (КИЭВ). В отличие от традиционных ветротурбин «карусельного типа», лопасти ветроколеса могут складываться, что уменьшат сопротивление вращению.

Разработанный ветрогенератор предназначен для использования в сельской местности и его прямым назначением будет зарядка 12 вольтовых аккумуляторов емкостью

от 50 до 90 А*ч, которые используются для автономных систем электроснабжения. Для отгонного животноводства нет необходимости в мощных источниках электрической энергии, так как имеется необходимость обеспечить работу маломощных электронных устройств. Электроэнергия необходима в первую очередь для освещения, работы средств связи, радио и телеприемников, а также других бытовых приборов. Большая часть этих устройств может работать напрямую от аккумулятора через адаптер, при необходимости можно использовать небольшой по мощности инвертор для подключения электроинструментов и других устройств.

Предлагаемая конструкция ветрогенератора имеет особенность, каркас ветроколеса и его лопатки изготовлены из водопроводных полипропиленовых труб, обтянутых водонепроницаемой тканью. Это позволяет решить сразу несколько проблем, устойчивости конструкции к порыву ветра и достижения высоких показателей ремонтопригодности, при этом использование пластика обеспечивает низкий вес ветроколеса. Для усиления конструкции используются дюралюминиевые диски, которые обеспечивают крепление лопастей к генератору. Данные технические решения позволяют максимально снизить металлоёмкость и себестоимость изделия в целом. Из-за сопротивления лопаток встречному потоку ветра теряется часть мощности, что приводит к снижению КИЭВ турбины. В предлагаемой конструкции, лопасти установлены по диагонали и при движении навстречу потоку ветра, лопасти складываются за счет давления воздуха и силы гравитации. Поток ветра раскрывает лопатку, после прохождения ей определенной части окружности она складывается. Выдвинута гипотеза, что данное технические решения позволяют увеличить КИЭВ как минимум на 2-3%. В целом, конструкция ветроколеса и элементов его крепления позволяет потребителю при не значительных затратах энергии и времени, производить монтаж и демонтаж изделия с использованием стандартных инструментов.

На рисунке 1 представлены фотографии турбины в закрытом и раскрытом состоянии.

Рис. 1. Фото ветрогенератора Fig. 1. Photo of the wind turbine generator

*Источник: Составлено авторами Source: compiled by the author.

Материалы и методы (Materials and methods)

Для проведения полевых испытаний были выполнены следующие работы:

- выполнен монтаж ветрогенератора на мачте;

- на базе микроконтроллера была разработана и смонтирована система измерения и контроля количества вырабатываемой энергии и других электрических параметров;

- выполнен монтаж контрольно-измерительной аппаратуры в герметичном электрическом шкафе;

- проложен соединительный электрический кабель;

- выполнена настройка измерительной части и подключена электрическая нагрузка;

- настроена программная часть для передачи параметров от контроллера по каналам сотовой связи на смартфон.

В течение 2022 года проводились замеры количества вырабатываемой электрической энергии за месяц. Значения вырабатываемой мощности оценивались в - кВт*ч / сутки. На основании полученных данных построен график с использованием программы Microsoft Excel. На рисунке 2 представлена схема измерения, использованная при проведении испытаний.

Монтаж ветрогенератора 1 произведен на открытой местности, вдали от индивидуальных жилых строений. Преобразователь 2 использовался для выпрямления переменного тока в постоянный при помощи трёхфазной двух полупериодной мостовой схемы с 6 диодами. Ветрогенератор установлен вертикально на опорной стойке (мачте) 3 высотой - 2,7 м. Стойка удерживается в вертикальном положении при помощи трех троссовых растяжек 4.

Рис. 2. Схема измерения вырабатываемой мощности: 1 - ветрогенератор; 2 -полупроводниковый выпрямитель; 3 - опорная стойка (мачта); 4 - трос для крепления стойки; 5 - силовой соединительный электрический кабель; 6 - шкаф для аппаратуры контроля; 7 -контролер постоянного тока для измерения вырабатываемой мощности; 8 - электрическая нагрузка

*Источник: Составлено авторами Source: compiled by the author.

Fig. 2. Schematic diagram for measuring the generated power: 1 - wind generator; 2 -semiconductor rectifier; 3 - support rack (mast); 4 -cable for rack fastening; 5 - power connecting electric cable; 6 - cabinet for control equipment; 7 -DC controller for measuring the generated power; 8 - electric load

Ветроколесо имеет 6 лопастей, каждая площадью 1,16 м . Лопасти парусного типа, имеют в своей основе каркас из полипропиленовых труб и обтянуты плотной непромокаемой тканью. От ветрогенератора 1 до контроллера проложен двужильный электрический кабель 5. Протяжённость кабеля 30 метров, выбранное сечение медных жил составляет 4 мм2. По электрическому кабелю передавался выпрямленный электрический ток от выпрямителя 2 до шкафа с аппаратурой контроля 6. В шкафе 6 находится измерительный контроллер 7, который используется для измерения вырабатываемой мощности. В качестве электрической нагрузки 8 использована лампа накаливания типа МО 12В, мощность лампы 40Вт, тип цоколя Е27. Для выработки электрической энергии использовался трехфазный, синхронный, тихоходный генератор на постоянных магнитах, мощностью 40 Вт.

Для измерения необходимых параметров использованы следующие приборы;

- лазерный бесконтактный тахометр Victor DM6234P;

- цифровой мультиметр UNI-T UT50E;

- ваттметр Atorch DT3010, который позволяет измерять напряжение, силу тока, мощность, емкость аккумулятора, сопротивление, температуру, энергопотребление и время.

При установке Bluetooth на компьютер и программы E-test, можно в режиме онлайн контролировать все основные характеристики работы устройства. Информация о контроллере и схеме его подключения изложена на сайте [3]. Характеристики ваттметра Atorch DT3010 отражены в таблице 1, а на рисунке 3 показан внешний вид.

Таблица 1

Характеристика ваттметра Atorch DT3010_

№ Наименование Показатель

1 диапазон напряжения от 0 В до 300 В

2 погрешность 0,05 В

3 диапазон силы тока от 0 А до 100 А

4 погрешность 0,05 А

5 диапазон емкости от 0 до 999,999 Ач

6 погрешность 0,01 Ач

7 диапазон накапливаемой мощности от 0 до 99999 Втч

8 погрешность 0,01 Втч

9 диапазон мощности от 0 до 2999,99 Вт

10 погрешность 0,01 Вт

11 диапазон температуры от 0 до 99 X,

12 погрешность 1 X

Рис. 3. Ваттметр Atorch DT3010 Fig. 3. Atorch DT3010 wattmeter

*Источник: Составлено авторами Source: compiled by the author.

Результаты (Results)

Модель ветрогенератора создана с использованием программы KOMnAC-3D, которая обладает широкими возможностями для конструирования и моделирования. На рисунке 4 представлены некоторые фрагменты процесса моделирования каркаса, компановки узлов, и механизмов.

Рис. 4. Фрагменты процесса моделирования Fig. 4. Fragments of the wind wheel frame modeling каркаса ветроколеса process

*Источник: Составлено авторами Source: compiled by the author.

На рисунке 5 представлен график с усредненными показателями выработанной электроэнергии в кВт*ч/ в сутки. Из графика видно, что больше энергии производится в зимний периоды года, когда скорость ветра наибольшая. Показатели по производству энергии падают в летний период, когда скорости ветра наименьшая.

0,14

0'1 и

0| зе

0, I

а 01 0, £ '

0 m

0, Б

01 т

0,| SC

0

0

2

4

Месяцы года

10

12

14

Рис. 5. График произведенной ветрогенератором Fig. 5. Graph of electricity produced by the wind электроэнергии generator

*Источник: Составлено авторами Source: compiled by the author.

Одним из результатов является наблюдение за работой ветрогенератора в 2023 году. Наблюдения показали, что после более одного года эксплуатации он сохранил свою работоспособность и целостность конструкции. Для понимания картины скорости ветра и количества произведенной энергии, приводятся данные за некоторый контрольный период времени 2022 года. Можно отметить, что скорость ветра на территории Акмолинской области является не постоянной, при этом наблюдаются порывы, в некоторых случаях скорость ветра доходит до скорости более 40 км/час. Например, наблюдения за скоростью ветра проведены в 2022 году показали, что с 12 марта по 27 июня, было отмечено, что непостоянство направления и скорости играют большую роль в эффективности ветрогенератора, так как данная установка предназначена для частного использования в автономной системе электроснабжения и будет использоваться в сельской местности, то ветрогенератор будет иметь вертикальную ось вращения. Результаты наблюдения показывают, что в марте средняя скорость ветра с 12 по 31 марта составила - 12,4 км/час, при этом возможная мощность генерации с одного квадратного метра площади лопатки вертикального ветрогенератора составляет 0,05 кВт/ м2. За этот же период времени в течении четырех дней скорость ветра была более 20 км/час (15,19,30 и 31 марта). В апреле средняя скорость ветра была на уровне 17,7 км/час, при этом возможная мощность генерации с одного квадратного метра площади лопатки вертикального ветрогенератора составляет 0,1 кВт/ м2. В течение месяца были 10 дней, когда скорость ветра была более 20 км/час. В мае средняя скорость ветра была 15,3 км/час, но в течении 11 дней скорость ветра была более 20 км/час, максимальная скорость ветра была 17 мая более 30 км/час (8,4 м/сек). В июне средняя скорость ветра была 14 км/час, но в течении 11 дней более 20 км/час, максимальная скорость ветра была 27 июня 43 км/час (12 м/сек). На основании этих данных можно сделать вывод, что при средней скорости ветра - 14 км/час (3.9 м/сек), теоретически можно получить в течение месяца - 30 кВт с одного квадратного метра поверхности лопасти. При увеличении скорости на - 4 км/час, мощность увеличивается почти в два раза.

Выводы (Conclusions)

В результате проведённых полевых испытаний и ежедневного мониторинга работы ветрогенаратора получены следующие результаты, на основании которых сделаны выводы:

1. Конструкция ветроколеса обладает высокой ветроустойчивостью и прочностью за счет использования упругих материалов. Корпус и лопасти ветроколеса не разрушаются даже при скорости ветра более 30 м/сек. Опыт показал, что для использования ветроколеса при отрицательной температуре более -15 0С необходимо применять морозостойкие полипропиленовые трубы и фитинги.

2. При работе ветрогенератора установленного на мачте высотой 2,7 м, наблюдаются вибрации, но не вызывающие разрушения конструкции ветроколеса. Надежность и прочность конструкции ветроколеса подтверждена длительными испытаниями в реальных условиях открытой местности, где скорость ветра достигала более 30 м/сек. Наблюдения показали, что за период 2022 года и поле в начале 2023 года не выявлено нарушений его работы. Конструкция имеет достаточную надежность при эксплуатации в зимних условиях.

3. Предлагаемая компоновка ветрогенератора обеспечивает его высокую мобильность, а также обеспечивает возможность его быстрого монтажа и демонтажа. Использования вертикальной оси вращения в сочетании со складными лопатками позволяют увеличить скорость вращения в сравнении с известными конструкциями роторов Савониуса и их аналогов.

Литература

1. Оразбекова А.К., Лукутин Б.В. Состояние электроснабжения удаленных объектов агропромышленного комплекса в регионах Казахстана и перспектива применения виэ. Журнал «Инновации в науке» www.sibac.info № 11(87), 2018 г.

2. Sh.Smaguloval, A.Yermukhanbetova, G.Akimbekova, S.Yessimzhanova, D. Razakova, M. Nurgabylov, S.Zhakupova. Prospects for Digitalization of Energy and Agro-Industrial Complex of Kazakhstan. International Journal of Energy Economics and Policy, 2022, 12(2), 198-209.

3. F. Pereiraa, Nídia S. Caetanoa, C. Felgueirasa. Increasing energy efficiency with a smart farm—An economic evaluation. The 8th International Conference on Energy and Environment Research ICEER 2021, 13-17 September.

4. Открытый доступ: https://kz.kursiv.media/2023-02-23/kak-budet-rasti-dolya-vie-v-energobalanse-kazahstana/

5. Мехтиев А.Д.,Нешина Е.Г., Олжабай А.Ш., Модель гибридной ветро-солнечной электростанции сверх малой мощности. замангы мацызды мэселелер: Хальщаральщ гылыми журнал №4 (38) - 2022.-127стр.

6. Ellabban, Omar; Abu-Rub, Haitham; Blaabjerg, Frede (2014). "Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 39: 748-764

7. Sakipova S.E., Kambarova Zh.T., Turgunov M.M., Kussaiynov E.K., Kussaiynova A.K. Development of sail type wind turbine for small wind speeds // Eurasian Physical Technical Journal. -Karaganda: KarSU. - 2013. - V.10, №2 (20). - Р.20-25. (ККСОН, Scopus)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Koay YY, Tan JD, Koh SP, Chong KH, Tiong SK, Ekanayake J. Optimization of wind energy conversion systems-an artificial intelligent approach. Int J Power Electron Drive Syst 2020;1.

9. Li P, Xiong L, Ma M, Huang S, Zhu Z, Wang Z. Energy-shaping L2-gain controller for PMSG wind turbine to mitigate sub synchronous interaction. Int J Electr Power Energy Syst 2022;135.

10. Tan JD, Dahari M, Koh SP, Koay YY, Abed IA. An improved electromagnetism-like algorithm for numerical optimization. Theoret Comput Sci 2016;641.

11. E.A.D. Kumara, N.K. Hettiarachchi, K.G.R.M. Jayathilake. Review Paper: Overview of the Vertical Axis Wind Turbines. I nternational Journal of Scientific Research and Innovative Technology ISSN: 2313-3759 Vol. 4 No. 8; August 2017.

12. Teh Yee Henga, Tan Jian Dinga,*, Clifford Choe Wei Changb, Tan Jian Pingb, Haw Choon Yianb, Mahidzal Daharic. Permanent Magnet Synchronous Generator design optimization for wind energy conversion system: A review. 7th International Conference on Advances on Clean Energy Research, ICACER 2022 April 20-22, 2022, Barcelona, Spain.

13. Jos'e Dickson Araújo de Oliveira, Francisco Kleber de Araújo Lima, Fernando Lessa Tofoli, Carlos Gustavo Castelo Branco. Synchronverter-based frequency control technique applied in wind energy conversion systems based on the doubly-fed induction generator. Electric Power Systems Research 214 (2023) 108820.

14. C. Gao, H. Liu, H. Jiang, Y. Li and X. Tang," Research on the sub-synchronous oscillation in wind power connected to series compensated power system and its influencing factors," in CES Transactions on Electrical Machines and Systems, vol. 1, no. 3, pp. 334-340, September 2017.

15. M. Canizo, E. Onieva, A. Conde, S. Charramendieta, Trujillo, Real-time predictive maintenance for wind turbines using Big Data frameworks, in:2017 IEEE Int. Conf. Progn. Heal. Manag., 2017, pp. 70-77.

16. I.P. Girsang, J.S. Dhupia, Collective pitch control of wind turbines using stochastic disturbance accommodating control. Wind Engineering 2013;37(5):517-534.

17. A. Dutton, P. Bonnet, P. Hogg, Y. Lleong, Novel materials and modelling for large wind turbine blades. Proc Inst Mech Eng, Part A: J Power Energy 2010, 203-210.

18. Hasan UI Banna, Alvaro Luna, Shaoqing Ying, Hamidreza Ghorbani, Pedro Rodriguez."Impacts of wind energy in-feed on power system small signal stability", in the IEEE International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), Nagasaky, Japan, 11-14 November. 2012.

19. Pelz P.F., Holl M, M. Platzer. Analytical method towards an optimal energetic and economical wind-energy converter. J.Energy, Volume 94, 1 January 2016, Pages 344-351.

20. Cajas J.C., Zavala M., Houzeaux G, Casoni E., Vázquez M., Moulinec C. and Fournier Y. Fluid Structure Interaction in HPC Multi-Code coupling. In The Fourth International Conference on Parallel, Distributed, Grid and Cloud Computing for Engineering (PARENG15), Dubrovnik (Croatia), 24-27 March 2015.

Авторы публикации

Оразбекова Асем Камбаровна - магистр, старший преподаватель кафедры «Эксплуатация электрооборудования» некоммерческое акционерное общество «Казахский агротехнический исследовательский университет имени С. Сейфуллина», г. Астана, Республика Казахстан. ORCID* https://orcid.org/0000-0001-9300-223X E-mail: [email protected]

Мехтиев Али Джаванширович - канд. техн. наук, исполняющий обязанности профессора кафедры «Эксплуатация электрооборудования» Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина, г. Астана, Республика Казахстан

References

1. Оразбекова А.К., Лукутин Б.В. Состояние электроснабжения удаленных объектов агропромышленного комплекса в регионах Казахстана и перспектива применения виэ. Журнал «Инновации в науке» www.sibac.info № 11(87), 2018 г.

2. Sh.Smagulova1, A.Yermukhanbetova, G.Akimbekova, S.Yessimzhanova, D. Razakova, M. Nurgabylov, S.Zhakupova. Prospects for Digitalization of Energy and Agro-Industrial Complex of Kazakhstan. International Journal of Energy Economics and Policy, 2022, 12(2), 198-209.

3. F. Pereiraa, Nídia S. Caetanoa, C. Felgueirasa. Increasing energy efficiency with a smart farm—An economic evaluation. The 8th International Conference on Energy and Environment Research ICEER 2021, 13-17 September.

4. Открытый доступ: https://kz.kursiv.media/2023-02-23/kak-budet-rasti-dolya-vie-v-energobalanse-kazahstana/

5. Мехтиев А.Д.,Нешина Е.Г., Олжабай А.Ш., Модель гибридной ветро-солнечной электростанции сверх малой мощности. ^a3Íprí замангы мацызды мэселелер: Хальщаральщ гылыми журнал №4 (38) - 2022.-127стр.

6. Ellabban, Omar; Abu-Rub, Haitham; Blaabjerg, Frede (2014). "Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 39: 748-764

7. Sakipova S.E., Kambarova Zh.T., Turgunov M.M., Kussaiynov E.K., Kussaiynova A.K. Development of sail type wind turbine for small wind speeds // Eurasian Physical Technical Journal. -Karaganda: KarSU. - 2013. - V.10, №2 (20). - Р.20-25. (ККСОН, Scopus)

8. Koay YY, Tan JD, Koh SP, Chong KH, Tiong SK, Ekanayake J. Optimization of wind energy conversion systems-an artificial intelligent approach. Int J Power Electron Drive Syst 2020;1.

9. Li P, Xiong L, Ma M, Huang S, Zhu Z, Wang Z. Energy-shaping L2-gain controller for PMSG wind turbine to mitigate sub synchronous interaction. Int J Electr Power Energy Syst 2022;135.

10. Tan JD, Dahari M, Koh SP, Koay YY, Abed IA. An improved electromagnetism-like algorithm for numerical optimization. Theoret Comput Sci 2016;641.

11. E.A.D. Kumara, N.K. Hettiarachchi, K.G.R.M. Jayathilake. Review Paper: Overview of the Vertical Axis Wind Turbines. I nternational Journal of Scientific Research and Innovative Technology ISSN: 2313-3759 Vol. 4 No. 8; August 2017.

12. Teh Yee Henga, Tan Jian Dinga,*, Clifford Choe Wei Changb, Tan Jian Pingb, Haw Choon Yianb, Mahidzal Daharic. Permanent Magnet Synchronous Generator design optimization for wind energy conversion system: A review. 7th International Conference on Advances on Clean Energy Research, ICACER 2022 April 20-22, 2022, Barcelona, Spain.

13. Jos'e Dickson Araújo de Oliveira, Francisco Kleber de Araújo Lima, Fernando Lessa Tofoli, Carlos Gustavo Castelo Branco. Synchronverter-based frequency control technique applied in wind energy conversion systems based on the doubly-fed induction generator. Electric Power Systems Research 214 (2023) 108820.

14. C. Gao, H. Liu, H. Jiang, Y. Li and X. Tang," Research on the sub-synchronous oscillation in wind power connected to series compensated power system and its influencing factors," in CES Transactions on Electrical Machines and Systems, vol. 1, no. 3, pp. 334-340, September 2017.

15. M. Canizo, E. Onieva, A. Conde, S. Charramendieta, Trujillo, Real-time predictive maintenance for wind turbines using Big Data frameworks, in:2017 IEEE Int. Conf. Progn. Heal. Manag., 2017, pp. 70-77.

16. I.P. Girsang, J.S. Dhupia, Collective pitch control of wind turbines using stochastic disturbance accommodating control. Wind Engineering 2013;37(5):517-534.

17. A. Dutton, P. Bonnet, P. Hogg, Y. Lleong, Novel materials and modelling for large wind turbine blades. Proc Inst Mech Eng, Part A: J Power Energy 2010, 203-210.

18. Hasan UI Banna, Alvaro Luna, Shaoqing Ying, Hamidreza Ghorbani, Pedro Rodriguez."Impacts of wind energy in-feed on power system small signal stability", in the IEEE International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), Nagasaky, Japan, 11-14 November. 2012.

19. Pelz P.F., Holl M, M. Platzer. Analytical method towards an optimal energetic and economical wind-energy converter. J.Energy, Volume 94, 1 January 2016, Pages 344-351.

20. Cajas J.C., Zavala M., Houzeaux G, Casoni E., Vázquez M., Moulinec C. and Fournier Y. Fluid Structure Interaction in HPC Multi-Code coupling. In The Fourth International Conference on Parallel, Distributed, Grid and Cloud Computing for Engineering (PARENG15), Dubrovnik (Croatia), 24-27 March 2015.

Authors of the publication

Asem K. Orazbekova - Kazakh Agrotechnical Research University named after S. Seifullin, Astana, Republic of Kazakhstan. ORCID* https://orcid.org/0000-0001-9300-223X E-mail: [email protected]

Ali D. Mekhtiyev - Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin, Astana, Republic of Kazakhstan.

Шифр научной специальности:2.4.5. Энергетические системы и комплексы

Получено 16.05.2024 г.

Отредактировано 27.05.2024 г.

Принято 03.06.2024 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.