SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES
Using autonomous wind turbines (AWT) with asynchronous generators (AG) in remote areas is one of the available solutions for power generation and electric power consumers. It should be emphasized that despite the complexity of the circuits to control AWT random nature of change of wind speed and gus...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/147 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1871103041740996608 |
|---|---|
| author | Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Sandoval, K. |
| author_facet | Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Sandoval, K. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "V. Holovko",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine"
},
{
"author": "V. Kokhanievych",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine"
},
{
"author": "M. Shykhailov",
"institution": "Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine"
},
{
"author": "K. Sandoval",
"institution": "National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»"
}
] |
| author_sort | Holovko, V. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T06:32:11Z |
| description | Using autonomous wind turbines (AWT) with asynchronous generators (AG) in remote areas is one of the available solutions for power generation and electric power consumers.
It should be emphasized that despite the complexity of the circuits to control AWT random nature of change of wind speed and gusts it can lead to hypertension output of the generator mode. AWT with hypertension using pulsed converters (PC) to charge the batteries allows direct connection to a consumer that not only improves the working conditions of wind turbines, but also simplifies regulation voltage and frequency.
The work task design simulation models in parallel operation AWT AG to charge batteries during variable wind speeds and related this change duty cycle output signal PC. The development of the installation model is based on the software package Matlab / Simulink / SimPower Systems.
Studies have shown that in the case of the coincidence of voltage drops at the output of the converters (the ideal variant), the total charge current of the bidet is equal to the sum of currents from the generators. When a mismatch output voltage converters, as a result of various wind speeds in the area of the generator (real version), there should be a shift pulse charging current supply terminals on the batteries. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:36:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 39
УДК 621.548
МОДЕЛЮВАННЯ ПАРАЛЕЛЬНОЇ РОБОТИ АСИНХРОННИХ ГЕНЕРАТОРІВ В АВ-
ТОНОМНІЙ УСТАНОВЦІ ДЛЯ ЗАРЯДЖЕННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ
В.М. Головко1, професор, доктор технічних наук, В.П. Коханєвич1, кандидат технічних наук,
М.О. Шихайлов1, К. Сандовал2, кандидат технічних наук.
1Інститут відновлюваної енергетики НАН України
02094 м. Київ, вул. Гната Хоткевича, 20А.
2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»
03056 м. Київ, пр-т Перемоги 37.
В роботі наведені результати досліджень режимів роботи автономної вітроелектричної установки з паралельно ввімк-
неними асинхронними генераторами для зарядження акумуляторних батарей за допомогою імпульсних перетворювачів.
Розробка моделі установки виконана на базі програмного пакету Matlab /Simulink /SimPower Systems. Бібл. 14, рис. 5.
Ключові слова: автономна вітроелектрична установка, асинхронний генератор, імпульсний перетворювач.
SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AU-
TONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES
V. Holovko1, doctor of technical sciences, V. Kokhanievych1, candidate of technical sciences, A. Shykhailov1,
K. Sandoval2 , candidate of technical sciences.
1Institute of Renewable Energy, NAS of Ukraine
02094, 20A Hnata Khotkevycha Street, Kyiv, Ukraine.
2National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
03056, 37 Peremohy Avenue, Kyiv, Ukraine.
The paper presents the results of research of the operating modes of an autonomous wind turbine unit with parallel-on asynchronous
generators for charging battery packs with pulse converters. The development of the installation model is based on the software
package Matlab /Simulink /SimPower Systems. References 14, figures 5.
Keywords: autonomous wind turbine, asynchronous generator, pulse converter.
В.М. Головко
V. Holovko
Відомості про автора: провідний науковий
співробітник Інституту відновлюваної енергетики
НАН України.
Освіта: закінчив 1977 р. Українську сільськогос-
подарську академію за спеціальністю «Електри-
фікація сільського господарства».
Наукова діяльність: відновлювані джерела
енергії, вітроенергетика, вітроустановки малої
потужності, автономні системи енергозабезпечен-
ня.
Публікації: 145.
ORCID: 0000-0003-0195-9654
Контакти:
тел. /факс +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
Information about the author: chief re-
searcher at Institute for Renewable Energy,
National Academy of Sciences of Ukraine.
Education: graduated from the Ukrainian
Agricultural Academy in 1977 with a de-
gree on electrification of agriculture.
Research area: renewable sources of en-
ergy, wind power systems, small capacity
wind units, autonomous power systems.
Publications: 145.
ORCID: 0000-0003-0195-9654
Contacts: phone /fax +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
© В.М.Головко, В.П.Коханевич, М.О.Шихайлов, К.Сандовал, 2018
mailto:renewable@ukr.net
mailto:renewable@ukr.net
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 40
В.П. Коханєвич
V. Kokhanievych
Відомості про автора: старший науковий
співробітник Інституту відновлюваної енергетики
НАН України.
Освіта: закінчив 1979 р. Київський політехнічний
інститут за спеціальністю «Технологія машино-
будування, метало ріжучі верстати та інструмен-
ти».
Наукова діяльність: вітроенергетика, вітроуста-
новки малої потужності, системи регулювання та
захисту.
Публікації: 121.
ORCID: 0000-0003-0033-1355
Контакти:
тел. /факс +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
Information about the author: research
fellow at Institute for Renewable Energy,
National Academy of Sciences of Ukraine.
Education: graduated from the Kyiv Poly-
technic Institute in 1979 with a degree on
technology of machine building, metal
cutting machines and tools.
Research area: power systems, converting
types of energy, automation and modeling
processes. wind power systems, small ca-
pacity wind units, control systems and
protect.
Publications: 121.
ORCID: 0000-0003-0033-1355
Contacts: phone /fax +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
М.О. Шихайлов
A. Shykhailov
Відомості про автора: науковий співробітник
Інституту відновлюваної енергетики НАН
України.
Освіта: закінчив 1979 р. Київський політехнічний
інститут за спеціальністю «Гідропневмоавтомати-
ка та гідропривід».
Наукова діяльність: вітроенергетика, вітроуста-
новки малої потужності, системи управління.
Публікації: 191.
ORCID: 0000-0003-1845-9904
Контакти:
тел. /факс +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
Information about the author: researcher
at Institute for Renewable Energy, Nation-
al Academy of Sciences of Ukraine.
Education: graduated from the Kyiv Poly-
technic Institute in 1979 with a degree on
hydropneumatic and hydraulic drive.
Research area: wind power systems,
small capacity wind units, control systems.
Publications: 191.
ORCID: 0000-0003-1845-9904
Contacts: phone /fax +38 (044) 206-28-09
e-mail: renewable@ukr.net
К. Сандовал
K. Sandoval
Відомості про автора: стажер у Національному
технічному університеті України «Київський
політехнічний інститут ім. І. Сікорського».
Освіта: закінчив 2010 р. Вінницький політехнич-
ний інститут.
Наукова діяльність: енергетичні системи, пере-
творення видів енергії, автоматизація і моделю-
вання процесів.
Публікації: 10.
ORCID: 0000-0001-6700-3343
Контакти:
phone /fax +38 (044) 204-95-19
e-mail: carlszr15@gmail.com
Information about the author: intern of
National Technical University of Ukraine
«Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Insti-
tute».
Education: graduated from the Vinnitsa
Polytechnic Institute in 2010.
Research area: power systems, converting
types of energy, automation and modeling
processes.
Publications: 10.
ORCID: 0000-0001-6700-3343
Contacts: phone /fax +38 (044) 204-95-19
e-mail: carlszr15@gmail.com
Перелік використаних позначень та скорочень:
АВЕУ – автономна вітроелектрична установка; Т1,2 – сумарний період
АГ – асинхронний генератор; ton1 – тривалість вмикання ІП1;
ІП – імпульсний перетворювач; ton2 – тривалість паузи (відключення) ІП2;
U – напруга на затискачах випрямлячів; tdelay – тривалість запізнення імпульсу одного із
toff3 – тривалість паузи після сумування періодів; імпульсних перетворювачів;
T1 – період роботи ІП1; toff3 – тривалість паузи після сумування періодів.
T2 – період роботи ІП2;
mailto:renewable@ukr.net
mailto:renewable@ukr.net
mailto:renewable@ukr.net
mailto:renewable@ukr.net
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 41
Вступ. Використання автономних вітро-
електричних установок (АВЕУ) з асинхронними
генераторами (АГ) у віддалених районах є одним
з доступних рішень для генерування електро-
енергії та електрозабезпечення споживачів. Ши-
роке використання таких систем стримується
необхідністю забезпечення їх надійності та про-
стоти експлуатації.
Останніми роками було проведено ряд до-
сліджень систем генерації електричної енергії
вітроелектроустановок з використанням асин-
хронних машин в якості генераторів. Відомо ба-
гато робіт [1–5], де досліджувалися різні методи
для визначення ємності для компенсації реактив-
ної потужності асинхронного генератора. Оди-
ним із недоліків цієї машини є необхідність за-
безпечення реактивною потужністю для створен-
ня магнітного поля не тільки для самозбудження,
але і при зростанні навантаження. В роботах [6–
9] описується використання напівпровід-никових
елементів, що дозволило ефективно керувати
АВЕУ з АГ. В статтях [10–11] наведені результа-
ти досліджень з підвищення жорсткості
зовнішньої характеристики АГ. Слід підкрес-
лити, що не дивлячись на надійність схеми для
керування АВЕУ, випадковий характер зміни
швидкостей вітру та його пориви можуть призве-
сти до виходу АГ із генераторного режиму.
АВЕУ з АГ із використанням імпульсних пере-
творювачів (ІП) [12–14] для зарядження акумуля-
торних батарей дозволяє здійснювати пряме
підключення до споживача, що покращує не
тільки умови роботи ВЕУ, але й спрощує систему
регулювання напруги та частоти.
Постановка задачі. В роботі поставлена за-
дача розробки імітаційної моделі паралельної
роботи вітроагрегатів з АГ у складі АВЕУ для
зарядження акумуляторних батарей при змінній
швидкості вітру та, відповідно цій зміні підлаш-
товувати шпаруватість вихідного сигналу ІП.
Методи дослідження. Для дослідження ре-
жимів паралельної роботи вітроагрегатів з АГ у
складі АВЕУ проводились шляхом імітаційного
моделювання за допомогою програмного пакету
Matlab /Simulink /SimPower Systems
Результати дослідження. Імітаційна модель
АВЕУ наведена на рис. 1, де вітряна турбіна з’єд-
нана з АГ, який підключений до блоку конден-
саторів. На виході терміналів АГ підключений
випрямляч. ІП працює як буфер для підключення
і відключення до акумуляторної батареї. На ви-
ході кожного ІП вимірюється струм.
Рис. 1. Імітаційна модель автономної вітроелектричної установки з двома асинхронними генераторами, що пара-
леньно працюють на зарядження акумуляторів.
Fig. 1. The simulation model of an autonomous wind turbine unit with two asynchronous generators, which works in parallel
to recharge batteries.
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 42
Імпульсні перетворювачі працюють на базі
широтно-імпульсної модуляції з частотою 4 Гц
[13]. У випадку, коли напруга на затискачах
випрямлячів АГ U1=U2, маємо подвоєння вихід-
ного сигналу (рис. 2а), а при умові U1≠U2 –
необхідно провести зсунення подачі сигналів при
подачі їх на клеми акумулятора (рис. 2б).
а) б)
Рис. 2. Форми вихідних імпульсів системи.
Fig. 2. Forms of output pulses of the system.
На рис. 2 ІР1 відповідає сигналу від ІП1, ІР2 –
ІП2. а ІР1,2 є сумарне значення двох сигналів. Тоді
значення тривалостей пауз та періодів роботи
імпульсних перетворювачів такі:
3 1 1 2( )off on ont T t t , (1)
3 2 1 2( )off on ont T t t , (2)
1 2
3 1 2( )
2
off on on
T T
t t t
, (3)
1,2(0,1...0,9 )delayt T , (4)
де toff3 – тривалість паузи після сумування періо-
дів; T1 – період роботи ІП1; T2 – період роботи
ІП2; ton1 – тривалість включення ІП1; ton2 – три-
валість паузи (відключення) ІП2; tdelay – тривалість
запізнення імпульсу одного із імпульсних пере-
творювачів.
При ширині імпульсу 0,5 с в ІП1 та ІП2 три-
валість паузи toff3 буде дорівнювати нулю. Тоді
toff3 час вмикання дорівнює 0,25 с, що означає
постійність зарядження АБ без паузи. Струми
імпульсних перетворювачів на виході системи не
сумуються.
У розрахунку за формулою (3), коли ширина
імпульсу складає 0,6 с в ІП1 та до 0,9 с в ІП2 ре-
зультат має від’ємне значення, що відповідає
накладанню імпульсу ІП1 на імпульс ІП2, тобто
сумування струмів від імпульсних перетво-
рювачів.
У першому випадку (U1=U2), системи АВЕУ
з АГ підключена до ІП, коли швидкість вітру до-
сягає 8 м /с, напруга на затискачах асинхронних
генераторах досягає свого номінального значення
– 1 в.о. (відносних одиниць) (рис. 3а). Шпа-
руватість ІР1,2 дорівнює 0,9 для використання
максимальної енергії, що виробляють АГ. Струм
на виході системи АВЕУ складе 3 А, тобто за іде-
альних умов роботи він сумується. Внаслідок
збільшення струму на виході пристрою для за-
рядження батарей додається другий блок акуму-
ляторів.
Рис. 3. Струм на виході системи АВЕУ.
Fig. 3. Current at the output of the AVEU system.
У другому випадку (U1≠U2) результати до-
сліджень наведені у рис. 4. При падінні швид-
кості вітру на першому вітроагрегаті до 0,9 від
номінальної, а на другій до 0,8, напруга на за-
тискачах першого генератора складе 0,78 в.о., а
на другому – 0,89 в.о. Умови роботи ІП будуть
такі: шпаруватість першого складе 0,4, а другого
– 0,6. Тривалість паузи розраховується за форму-
лою 3, яку можна заповнити тривалістю вклю-
чення ІП2 В результаті струми, що будуть на ви-
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 43
ході системи після зсуву імупульсів, складуть 0,7 А та 1,1 А (рис. 4в).
а)
б)
в)
г)
Рис. 4. Струм на виході системи АВЕУ.
Fig. 4. Current at the output of the AVEU system.
При подальшому падінні швидкості вітру на
першому вітроагрегаті до 0,75 від номінального
значення, а на другому – до 0,9, напруга на за-
тискачах генераторів, відповідно, складе 0.73 в.о
та 0.89 в.о. (рис. 4б). Шпаруватості ІП1 буде
дорівнювати 0,1, а ІП2 – 0,5. Величина струму на
виході системи після зсуву імупульсів ІП1 стано-
витеме 0,3 А та 0,5 А (рис. 4г).
Якщо перший генератор досягне межі виходу
з генераторного режиму (напруга 0,71 в.о.), а
напруга другого залишиться 0,89 в.о., то струм на
виході системи, відповідно, складе, 0.005 А та
0.5 А (рис. 5).
а)
б)
Рис. 5. Струм на виході системи АВЕУ.
Fig. 5. Current on the output of the AVEU system.
Висновки. Проведено аналіз режимів роботи
автономної вітроелектричної установки з пара-
лельно увімкненими асинхронними генераторами
для зарядження акумуляторних батарей на базі
імітаційного моделювання. Зарядження пропону-
ється проводити за допомогою імпульсних пере-
творювачів. У випадку співпадання напруг на
виході перетворювачів (ідеальний варіант) за-
гальний струм зарядження буде дорівнювати
сумі струмів від генераторів. При неспівпаданні
напруг на виході перетворювачів, внаслідок
різної швидкості вітру в зоні розташування гене-
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 44
раторів (реальний варіант), необхідно передбачи-
ти зсув подачі імпульсів зарядного струму на
клеми акумуляторних батарей.
1. Sunil Kumar Goyal. Analysis of Performance Param-
eters and Estimation Of Optimum Capacitance For Asynchro-
nous Generator. Engineering Science and Technology, an
International Journal. 19(2016) 1753–1762.
2. C. Chakraborty, S.N. Bhadra, A.K. Chattopadhyay.
Excitation Requirements For Standalone Three Phase Induction
Generator, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 13,
No. 4, 1998, pp. 358–365.
3. Головко В.М, Коханевич В.П., Шихайлов Н.А.,
Сандовал К., Донец А.М. Имитационная модель для анализа
параметров автономных ветроэлектрических установок с
асинхронным генератором // Альтернативная энергетика и
экология. – 2017. – №4. – С. 42–52.
4. Dominguez Garcia, Jose Luis, Modeling and Control
of Squirrel Cage Induction Generator With Full Power Converter
Applied To Windmills. Universitat Politecnica de Catalunya
/ Oulun Yliopisto, 2009.
5. Васько П.Ф., Брыль А.А., Пекур П.П. Определе-
ние технических показателей эффективности использования
ветроэлектрических агрегатов в Украине // Энергетика и
электрификация. – 1995. – №2. – С. 48–51.
6. J. A. Barrado and R. Grino. Voltage and Frequency
Control For A Self-Excited Induction Generator Using A Three-
Phase Four – Wire Electronic Converter, 2006, 12th Internation-
al Power Electronics and Motion Control Conference, Portoroz,
2006, pp. 1419–1424. doi: 10.1109/EPEPEMC.2006.4778602
7. R. Bornet, S. Rajakaruna. Self-Excited Induction
Generator With Excellent Voltage and Frequency Control, in
IEE Proceedings – Generation, Transmission and Distribution,
vol. 145, No. 1, pp. 33–39, Jan 1998. doi: 10.1049/ip-
gtd:19981680.
8. B. Singh, S.S. Murthy, S. Gupta. Analysis and Design
of STATCOM-Based Voltage Regulator For Self-Excited Induc-
tion Generators, in IEEE Transactions on Energy Conversion,
vol. 19, No. 4, pp. 783–790, Dec. 2004. doi:
10.1109/TEC.2004.827710.
9. Vellapatchi Nayanar. Wind-Driven SEIG Supplying
DC Microgrid Through A Single-Stage Power Converter
/ Nayanar Vellapatchi // Engineering Science and Technology,
an International Journal. 19(2016) 1600–1607.
10. Кудря С.О., Будько В.І., Павлов В.Б., Попов А.В.,
Павленко В.Є. Дослідження роботи зарядного пристрою
акумуляторної батарей від вітроагрегату // Відновлювана
енергетика. – 2010. – №4. – С. 5–10.
11. Зачепа Ю.В. Моделювання перехідних процесів
асинхронного генератора з живленням споживачів постійно-
го струму // Збірник наукових праць Дніпродзержинського
державного технічного університету. Технічні науки. – 2015.
– Вип. 1. – С. 108–114.
12. Головко В.М., Коханєвич В.П., Шихайлов М.О.,
Сандовал К. Аналіз режимів роботи автономної вітроелек-
тричної установки з асинхронним генератором з викори-
станням імпульсного пристрою для зарядження акумуля-
торних батарей на базі імітаційного моделювання
// Відновлювана Енергетика. –2017. – №2. – С. 63–74.
13. Головко В.М., Сандовал К. Порівняльний аналіз
експериментальних та результатів імітаційного моделюван-
ня роботи автономної вітроелектричної установки з асин-
хронним генератором з використанням імпульсного при-
строю для зарядження акумуляторних батарей // Енергетика
і автоматика. – 2017. – №2 (32). – С. 153–160.
14. А.с. 117122 Україна, МПК F03D 9/00, H02j 7/00.
Пристрій для зарядження акумуляторних батарей
/ В.М. Головко, В.П. Коханєвич, М.О. Шихайлов,
В.Б. Павлов, В.Є. Павленко, К.Р. Сандовал (Україна). –
№2017 01210; заявл.10.02.17; опубл. 12.06.17, Бюл. №11.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В АВТОНОМНОЙ
УСТАНОВКЕ ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ
БАТАРЕЙ
В.М. Головко1, профессор, доктор технических наук,
В.П. Коханевич1, кандидат технических наук,
Н.А. Шихайлов1, К.Р. Сандовал2, кандидат технических
наук.
1Институт возобновляемой энергетики НАН Украины
02094 г. Киев, ул. Гната Хоткевича, 20А.
2Национальный технический университет Украины «Киев-
ский политехнический институт им. И. Сикорского»
03056 г. Киев, пр-т Перемогы, 37.
В работе приведены результаты исследований режимов
работы автономной ветроэлектрической установки с па-
раллельно включенными асинхронными генераторами для
зарядки аккумуляторных батарей с помощью импульсных
преобразователей. Разработка модели установки исполнена
на базе программного пакета Matlab /Simulink /SimPower
Systems. Библ. 14, рис. 5.
Ключевые слова: автономная ветроэлектрическая установ-
ка, асинхронный генератор, импульсный преобразователь.
REFERENCES
1. Sunil Kumar Goyal, Analysis of Performance Param-
eters and Estimation Of Optimum Capacitance For Asynchro-
nous Generator. Engineering Science and Technology, an
International Journal. 19(2016) 1753–1762.
2. C. Chakraborty, S.N. Bhadra, A.K. Chattopadhyay,
Excitation Requirements For Standalone Three Phase Induction
Generator, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 13,
No. 4, 1998, pp. 358–365.
3. Golovko V.M., Kohanevich V.P., Shikhailov N.A.,
Sandoval K., Donets A.M. Imitation Model For Analysis Of
Parameters Of Autonomous Wind-Driven Installations With An
Asynchronous Generator // Alternative energy and ecology. –
2017. – №4. – P. 42–52.
4. Dominguez Garcia, Jose Luis, Modeling and Control
of Squirrel Cage Induction Generator With Full Power Converter
https://scholar.google.com.ua/scholar?oi=bibs&cluster=4064776970309208692&btnI=1&hl=ru
https://scholar.google.com.ua/scholar?oi=bibs&cluster=4064776970309208692&btnI=1&hl=ru
https://scholar.google.com.ua/scholar?oi=bibs&cluster=4064776970309208692&btnI=1&hl=ru
ВІТРОЕНЕРГЕТИКА ISSN 1819-8058
Відновлювана енергетика. 2018. № 2 45
Applied To Windmills. Universitat Politecnica de Catalunya
/ Oulun Yliopisto, 2009.
5. Vasko P.F., Bryl A.A., Pekur P.P. Determination Of
Technical Indicators Of Efficiency Of Wind Energy Utilization
In Ukraine // Power engineering and electrification. – 1995. –
№2. – P. 48–51.
6. J. A. Barrado and R. Grino, Voltage and Frequency
Control For A Self-Excited Induction Generator Using A Three-
Phase Four – Wire Electronic Converter, 2006, 12th Internation-
al Power Electronics and Motion Control Conference, Portoroz,
2006, pp. 1419–1424. doi: 10.1109/EPEPEMC.2006.4778602
7. R. Bornet and S. Rajakaruna Self-Excited Induction
Generator With Excellent Voltage and Frequency Control, in
IEE Proceedings – Generation, Transmission and Distribution,
vol. 145, No. 1, pp. 33–39, Jan 1998. doi: 10.1049/ip-
gtd:19981680.
8. B. Singh, S.S. Murthy and S. Gupta, Analysis and
Design of STATCOM-Based Voltage Regulator For Self-
Excited Induction Generators, in IEEE Transactions on Energy
Conversion, vol. 19, No. 4, pp. 783–790, Dec. 2004. doi:
10.1109/TEC.2004.827710.
9. Vellapatchi Nayanar, Wind-Driven SEIG Supplying
DC Microgrid Through A Single-Stage Power Converter
/ Nayanar Vellapatchi // Engineering Science and Technology,
an International Journal. 19(2016) 1600–1607.
10. Kudrya S.O., Budko V.I., Pavlov V.B., Popov A.V,
Pavlenko V.Y. Investigating The Work Of The Battery Charger
From The Wind Turbine // Renewable energy. – 2010. – №4. –
P. 5–10.
11. Zachepa Y.V. Simulation of Transient Processes of
Asynchronous Generator With Power Supply for DC Consumers
// Collection of scientific works of Dneprodzerzhinsky State
Technical University. Technical sciences. – 2015. – Vip. 1. –
P. 108–114.
12. Golovko V.M., Kokanievich V.P., Shikhai-
lov M.O. Sandoval K. Analysis Of Operating Modes Of An
Autonomous Wind Power Plant With An Asynchronous Gen-
erator Using A Pulse Device For Charging Rechargeable
Batteries based on simulation // Renewable Energy. – 2017. –
№2. – P. 63–74.
13. Golovko V.M., Sandoval K. Comparative analysis of
experimental and simulation results of simulation of autonomous
wind power plant with an asynchronous generator using a pulse
device for charging rechargeable batteries // Power engineering
and Automatics. – 2017. – №2 (32). – P. 153–160.
14. A.s. 117122 Ukraine, IPC F03D 9/00, H02j 7/00. Bat-
tery charging device / V.M. Golovko, V.P. Kohanevich,
M.O. Shikhailov, V.B. Pavlov, V.E. Pavlenko, K.P. Sandoval
(Ukraine). – №2017 01210; stat. 10.02.17; publ. on 06.12.17,
Bull. №11.
SYNOPSES
Using autonomous wind turbines (AWT) with asynchro-
nous generators (AG) in remote areas is one of the available
solutions for power generation and electric power consumers.
It should be emphasized that despite the complexity of the
circuits to control AWT random nature of change of wind speed
and gusts it can lead to hypertension output of the generator
mode. AWT with hypertension using pulsed converters (PC) to
charge the batteries allows direct connection to a consumer that
not only improves the working conditions of wind turbines, but
also simplifies regulation voltage and frequency.
The work task design simulation models in parallel opera-
tion AWT AG to charge batteries during variable wind speeds
and related this change duty cycle output signal PC. The devel-
opment of the installation model is based on the software pack-
age Matlab / Simulink / SimPower Systems.
Studies have shown that in the case of the coincidence of
voltage drops at the output of the converters (the ideal variant),
the total charge current of the bidet is equal to the sum of cur-
rents from the generators. When a mismatch output voltage con-
verters, as a result of various wind speeds in the area of the gen-
erator (real version), there should be a shift pulse charging cur-
rent supply terminals on the batteries.
РЕФЕРАТ
Использование автономных ветроэлектрических устано-
вок (АВЭУ) c асинхронными генераторами (АГ) в отдален-
ных районах является одним из доступных решений для гене-
рирования электроэнергии и электрообеспечения потребите-
лей. Необходимо подчеркнуть, что, не смотря на сложность
схемы для управления АВЭУ, случайный характер изменения
скорости ветра и его порывы могут привести к выходу АГ из
генераторного режима. АВЭУ с АГ с использованием им-
пульсных преобразователей (ИП) для зарядки аккумулятор-
ных батарей позволяет осуществить прямое подключение к
потребителю, что улучшает не только условия работы ВЭУ,
но и упрощает систему регулирования напряжения и частоты.
В работе поставлена цель разработки имитационной
модели параллельной работы АГ в АВЭУ для зарядки акку-
муляторных батарей при переменной скорости ветра и соот-
ветственному изменению скважности выходного сигнала
ИП. Разработка модели установки выполнена на базе про-
граммного пакета Matlab /Simulink /SimPower Systems.
Исследования показали, что в случае совпадения
напряжений на выходе преобразователей (идеальный вари-
ант) суммарный ток зарядки будет составлять сумму токов
генераторов. При несовпадении напряжений на выходе пре-
образователей, в результате разных скоростей ветра в зоне
размещения генераторов (реальный вариант), необходимо
предусмотреть смещение подачи импульсов зарядного тока
на клеммы аккумуляторных батарей.
Стаття надійшла до редакції 02.05.18
Остаточна версія 07.06.18
|
| id | veorgua-article-147 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:01:54Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | veorgua/d6/2da6e92c0f63b6ff7c1349d051db8cd6.pdf |
| spelling | veorgua-article-1472026-07-18T06:32:11Z SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В АВТОНОМНОЙ УСТАНОВКЕ ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ МОДЕЛЮВАННЯ ПАРАЛЕЛЬНОЇ РОБОТИ АСИНХРОННИХ ГЕНЕРАТОРІВ В АВТОНОМНІЙ УСТАНОВЦІ ДЛЯ ЗАРЯДЖЕННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Sandoval, K. autonomous wind turbine asynchronous generator pulse converter автономна вітроелектрична установка асинхронний генератор імпульсний перетворювач автономная ветроэлектрическая установка асинхронный генератор импульсный преобразователь Using autonomous wind turbines (AWT) with asynchronous generators (AG) in remote areas is one of the available solutions for power generation and electric power consumers. It should be emphasized that despite the complexity of the circuits to control AWT random nature of change of wind speed and gusts it can lead to hypertension output of the generator mode. AWT with hypertension using pulsed converters (PC) to charge the batteries allows direct connection to a consumer that not only improves the working conditions of wind turbines, but also simplifies regulation voltage and frequency. The work task design simulation models in parallel operation AWT AG to charge batteries during variable wind speeds and related this change duty cycle output signal PC. The development of the installation model is based on the software package Matlab / Simulink / SimPower Systems. Studies have shown that in the case of the coincidence of voltage drops at the output of the converters (the ideal variant), the total charge current of the bidet is equal to the sum of currents from the generators. When a mismatch output voltage converters, as a result of various wind speeds in the area of the generator (real version), there should be a shift pulse charging current supply terminals on the batteries. В работе приведены результаты исследований режимов работы автономной ветроэлектрической установки с параллельно включенными асинхронными генераторами для зарядки аккумуляторных батарей с помощью импульсных преобразователей. Разработка модели установки исполнена на базе программного пакета Matlab /Simulink /SimPower Systems. Использование автономных ветроэлектрических установок (АВЭУ) c асинхронными генераторами (АГ) в отдаленных районах является одним из доступных решений для генерирования электроэнергии и электрообеспечения потребителей. Необходимо подчеркнуть, что, не смотря на сложность схемы для управления АВЭУ, случайный характер изменения скорости ветра и его порывы могут привести к выходу АГ из генераторного режима. АВЭУ с АГ с использованием импульсных преобразователей (ИП) для зарядки аккумуляторных батарей позволяет осуществить прямое подключение к потребителю, что улучшает не только условия работы ВЭУ, но и упрощает систему регулирования напряжения и частоты. В работе поставлена цель разработки имитационной модели параллельной работы АГ в АВЭУ для зарядки аккумуляторных батарей при переменной скорости ветра и соответственному изменению скважности выходного сигнала ИП. Разработка модели установки выполнена на базе программного пакета Matlab /Simulink /SimPower Systems. Исследования показали, что в случае совпадения напряжений на выходе преобразователей (идеальный вариант) суммарный ток зарядки будет составлять сумму токов генераторов. При несовпадении напряжений на выходе преобразователей, в результате разных скоростей ветра в зоне размещения генераторов (реальный вариант), необходимо предусмотреть смещение подачи импульсов зарядного тока на клеммы аккумуляторных батарей.   Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2018-06-18 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/147 Vidnovluvana energetika ; No. 2 (53) (2018): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 39-45 Возобновляемая энергетика; ##issue.no## 2 (53) (2018): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 39-45 Відновлювана енергетика; № 2 (53) (2018): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 39-45 2664-8172 1819-8058 uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/147/99 Copyright (c) 2018 V. Holovko, V. Kokhanievych, M. Shykhailov, K. Sandoval https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | autonomous wind turbine asynchronous generator pulse converter Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. Sandoval, K. SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title | SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title_alt | МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В АВТОНОМНОЙ УСТАНОВКЕ ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ МОДЕЛЮВАННЯ ПАРАЛЕЛЬНОЇ РОБОТИ АСИНХРОННИХ ГЕНЕРАТОРІВ В АВТОНОМНІЙ УСТАНОВЦІ ДЛЯ ЗАРЯДЖЕННЯ АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ |
| title_full | SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title_fullStr | SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title_full_unstemmed | SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title_short | SIMULATION OF PARALLEL WORK OF ASYNCHRONOUS GENERATORS IN AUTONOMOUS INSTALLATION FOR CHARGING BATTERIES |
| title_sort | simulation of parallel work of asynchronous generators in autonomous installation for charging batteries |
| topic | autonomous wind turbine asynchronous generator pulse converter |
| topic_facet | autonomous wind turbine asynchronous generator pulse converter автономна вітроелектрична установка асинхронний генератор імпульсний перетворювач автономная ветроэлектрическая установка асинхронный генератор импульсный преобразователь |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/147 |
| work_keys_str_mv | AT holovkov simulationofparallelworkofasynchronousgeneratorsinautonomousinstallationforchargingbatteries AT kokhanievychv simulationofparallelworkofasynchronousgeneratorsinautonomousinstallationforchargingbatteries AT shykhailovm simulationofparallelworkofasynchronousgeneratorsinautonomousinstallationforchargingbatteries AT sandovalk simulationofparallelworkofasynchronousgeneratorsinautonomousinstallationforchargingbatteries AT holovkov modelirovanieparallelʹnojrabotyasinhronnyhgeneratorovvavtonomnojustanovkedlâzarâdkiakkumulâtornyhbatarej AT kokhanievychv modelirovanieparallelʹnojrabotyasinhronnyhgeneratorovvavtonomnojustanovkedlâzarâdkiakkumulâtornyhbatarej AT shykhailovm modelirovanieparallelʹnojrabotyasinhronnyhgeneratorovvavtonomnojustanovkedlâzarâdkiakkumulâtornyhbatarej AT sandovalk modelirovanieparallelʹnojrabotyasinhronnyhgeneratorovvavtonomnojustanovkedlâzarâdkiakkumulâtornyhbatarej AT holovkov modelûvannâparalelʹnoírobotiasinhronnihgeneratorívvavtonomníjustanovcídlâzarâdžennâakumulâtornihbatarej AT kokhanievychv modelûvannâparalelʹnoírobotiasinhronnihgeneratorívvavtonomníjustanovcídlâzarâdžennâakumulâtornihbatarej AT shykhailovm modelûvannâparalelʹnoírobotiasinhronnihgeneratorívvavtonomníjustanovcídlâzarâdžennâakumulâtornihbatarej AT sandovalk modelûvannâparalelʹnoírobotiasinhronnihgeneratorívvavtonomníjustanovcídlâzarâdžennâakumulâtornihbatarej |