УДК 621.311:621.354
Шифр специальности ВАК 2.4.3., 2.3.7.
Стр. 22-31
Авторы: Р.Р. Хисамов, ORCID ID 0009-0007-1989-2802, khisamovrr@mpei.ru
Р.В. Булатов, к.т.н., ORCID ID 0000-0002-8334-9026
Т.В. Рузина, ORCID ID 0009-0001-8115-7004
П.А. Балаев, ORCID ID 0009-0000-7577-9125
Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия
Ключевые слова: ветроэнергетическая установка; система накопления электроэнергии; суперконденсаторы; электроэнергетическая система; силовые преобразователи; имитационное моделирование
Целью данной работы является исследование особенностей совместной работы ветроэнергетической установки (ВЭУ) и системы накопления электроэнергии (СНЭЭ) на базе суперконденсаторов (СК) при кратковременных изменениях скорости ветра и нагрузки, а также оценка эффективности СНЭЭ на базе СК при компенсации небаланса активной мощности и поддержании частоты в энергосистеме. В ходе работы разработаны имитационные модели изолированной и объединенной электроэнергетических систем (ЭЭС) в программном комплексе (ПК) MATLAB Simulink, включающие в себя ВЭУ IV типа на базе синхронного генератора с постоянными магнитами, СНЭЭ на базе СК, их систем управления, линии электропередачи, нагрузку, генерирующее оборудование и приемную эквивалентную ЭЭС. Проведены опыты с изменением скорости ветра и нагрузки в энергосистемах. Полученные результаты показывают, что СНЭЭ на базе СК позволяет компенсировать кратковременные отклонения активной мощности ВЭУ и участвовать в поддержании частоты в изолированной энергосистеме.
Research on the Joint Operation of a Wind Turbine and a Supercapacitor-Based Energy Storage System within a Power Grid
Authors: R.R. Khisamov1, ORCID ID 0009-0007-1989-2802, Khisamovrr@mpei.ru
R.V. Bulatov, Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, ORCID ID 0000-0002-8334-9026
T.V. Ruzina, ORCID ID 0009-0001-8115-7004
P.A. Balayev ORCID ID 0009-0000-7577-9125
- National Research University «Moscow Power Engineering Institute», Moscow, Russia
Keywords: power system; wind turbine; energy storage system; supercapacitors; power converters; simulation
The aim of this work is to investigate the features of joint operation of a wind turbine (WT) and a supercapacitor-based (SC) energy storage system (ESS) under short-term variations in wind speed and load, as well as to evaluate the effectiveness of the supercapacitor-based ESS in compensating active power imbalance and supporting frequency in a power system. Simulation models of isolated and interconnected power systems (PS) were developed in MATLAB Simulink. These models include a Type IV WT based on a permanent magnet synchronous generator, an SC-based ESS, their control systems, transmission lines, loads, generating equipment, and an equivalent external power system. Experiments involving changes in wind speed and load in the power systems were carried out. The obtained results show that the SC-based ESS can compensate for short-term deviations in the active power of the wind turbine and participate in frequency support in an isolated power system.
