INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE

INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE

Environment-friendly and cost-effective generation of electricity from alternative sources is becoming particularly relevant in the context of rising energy prices for electricity generation, as well as due to the significant damage to Ukraine's energy system caused by the war. In certain areas...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Zemlianukhina, H., Burian , S., Pechenik , M., Trotsenko , Ye., Pushkar , M.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2025
Теми:
pump unit
sensorless control
wind turbine
artificial neural network
pressure stabilisation
pressure observer.
Онлайн доступ:https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/511
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika
id veorgua-article-511
record_format ojs
institution Vidnovluvana energetika
baseUrl_str
datestamp_date 2025-03-31T21:37:04Z
collection OJS
language English
topic pump unit
sensorless control
wind turbine
artificial neural network
pressure stabilisation
pressure observer.
spellingShingle pump unit
sensorless control
wind turbine
artificial neural network
pressure stabilisation
pressure observer.
Zemlianukhina, H.
Burian , S.
Pechenik , M.
Trotsenko , Ye.
Pushkar , M.
INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
topic_facet pump unit
sensorless control
wind turbine
artificial neural network
pressure stabilisation
pressure observer.
насосна установка
бездавачеве керування
вітроустановка
штучна нейронна мережа
стабілізація напору
оцінювач тиску.
format Article
author Zemlianukhina, H.
Burian , S.
Pechenik , M.
Trotsenko , Ye.
Pushkar , M.
author_facet Zemlianukhina, H.
Burian , S.
Pechenik , M.
Trotsenko , Ye.
Pushkar , M.
author_sort Zemlianukhina, H.
title INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
title_short INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
title_full INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
title_fullStr INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
title_full_unstemmed INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE
title_sort investigation of a sensorless water supply system for excess energy redistri-bution from wind turbine
title_alt ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗДАВАЧЕВОЇ СИСТЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ ПРИ ПЕРЕРОЗПОДІЛІ НАДЛИШКОВОЇ ЕНЕРГІЇ ВІД ВІТРОУСТАНОВКИ
description Environment-friendly and cost-effective generation of electricity from alternative sources is becoming particularly relevant in the context of rising energy prices for electricity generation, as well as due to the significant damage to Ukraine's energy system caused by the war. In certain areas, only stand-alone power generation systems can be used, as it is impractical and unprofitable to lay power grids in these areas. Such systems are usually based on a combination of wind or hydro turbines, drive motors and electric generators. It is characterised by high reliability, long service life, low cost and ease of maintenance. In times of military emergency, the operation of autonomous systems can be critical for people's lives and communication with the outside world. In addition, in such systems, the main con-sumers of electricity do not use the entire resource of energy generated by the wind turbine. Therefore, the issue of redistributing excess energy is relevant and can be solved by connecting a water supply system to provide ad-ditional potable water to consumers. At the same time, pressure instability in the hydraulic water supply network can worsen living conditions and lead to accidents and disruptions in technological processes.In connection with these challenges, there is a need to measure and stabilise the pressure in the hydraulic network, which can be done using observers of technological coordinates developed on the basis of the theory of artificial neural networks. The paper proposes a modern electromechanical control system for a turbomechanism powered by an alternative source of electrical energy, with a focus on stabilising the pressure in a hydraulic network using a pressure observer.A mathematical description of the main elements of the investigated system is given. The pressure estimator of the hydraulic network is built on the basis of artificial neural networks with a modified structure with feedback. The paper considers the operation of a sensorless pressure stabilisation system during changes in hydraulic re-sistance within the daily water consumption cycle with redistribution of excess energy generated by a wind tur-bine. The results and analysis of the developed estimator in sensorless control systems powered by a wind turbine with an electronic load controller are presented.
publisher Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2025
url https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/511
work_keys_str_mv AT zemlianukhinah investigationofasensorlesswatersupplysystemforexcessenergyredistributionfromwindturbine
AT burians investigationofasensorlesswatersupplysystemforexcessenergyredistributionfromwindturbine
AT pechenikm investigationofasensorlesswatersupplysystemforexcessenergyredistributionfromwindturbine
AT trotsenkoye investigationofasensorlesswatersupplysystemforexcessenergyredistributionfromwindturbine
AT pushkarm investigationofasensorlesswatersupplysystemforexcessenergyredistributionfromwindturbine
AT zemlianukhinah doslídžennâbezdavačevoísistemivodopostačannâpripererozpodílínadliškovoíenergíívídvítroustanovki
AT burians doslídžennâbezdavačevoísistemivodopostačannâpripererozpodílínadliškovoíenergíívídvítroustanovki
AT pechenikm doslídžennâbezdavačevoísistemivodopostačannâpripererozpodílínadliškovoíenergíívídvítroustanovki
AT trotsenkoye doslídžennâbezdavačevoísistemivodopostačannâpripererozpodílínadliškovoíenergíívídvítroustanovki
AT pushkarm doslídžennâbezdavačevoísistemivodopostačannâpripererozpodílínadliškovoíenergíívídvítroustanovki
first_indexed 2025-07-17T11:39:53Z
last_indexed 2025-07-17T11:39:53Z
_version_ 1850411695613149185
spelling veorgua-article-5112025-03-31T21:37:04Z INVESTIGATION OF A SENSORLESS WATER SUPPLY SYSTEM FOR EXCESS ENERGY REDISTRI-BUTION FROM WIND TURBINE ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗДАВАЧЕВОЇ СИСТЕМИ ВОДОПОСТАЧАННЯ ПРИ ПЕРЕРОЗПОДІЛІ НАДЛИШКОВОЇ ЕНЕРГІЇ ВІД ВІТРОУСТАНОВКИ Zemlianukhina, H. Burian , S. Pechenik , M. Trotsenko , Ye. Pushkar , M. pump unit, sensorless control, wind turbine, artificial neural network, pressure stabilisation, pressure observer. насосна установка, бездавачеве керування, вітроустановка, штучна нейронна мережа, стабілізація напору, оцінювач тиску. Environment-friendly and cost-effective generation of electricity from alternative sources is becoming particularly relevant in the context of rising energy prices for electricity generation, as well as due to the significant damage to Ukraine's energy system caused by the war. In certain areas, only stand-alone power generation systems can be used, as it is impractical and unprofitable to lay power grids in these areas. Such systems are usually based on a combination of wind or hydro turbines, drive motors and electric generators. It is characterised by high reliability, long service life, low cost and ease of maintenance. In times of military emergency, the operation of autonomous systems can be critical for people's lives and communication with the outside world. In addition, in such systems, the main con-sumers of electricity do not use the entire resource of energy generated by the wind turbine. Therefore, the issue of redistributing excess energy is relevant and can be solved by connecting a water supply system to provide ad-ditional potable water to consumers. At the same time, pressure instability in the hydraulic water supply network can worsen living conditions and lead to accidents and disruptions in technological processes.In connection with these challenges, there is a need to measure and stabilise the pressure in the hydraulic network, which can be done using observers of technological coordinates developed on the basis of the theory of artificial neural networks. The paper proposes a modern electromechanical control system for a turbomechanism powered by an alternative source of electrical energy, with a focus on stabilising the pressure in a hydraulic network using a pressure observer.A mathematical description of the main elements of the investigated system is given. The pressure estimator of the hydraulic network is built on the basis of artificial neural networks with a modified structure with feedback. The paper considers the operation of a sensorless pressure stabilisation system during changes in hydraulic re-sistance within the daily water consumption cycle with redistribution of excess energy generated by a wind tur-bine. The results and analysis of the developed estimator in sensorless control systems powered by a wind turbine with an electronic load controller are presented. Екологічні та економні способи отримання електричної енергії з використанням альтернативних джерел набува-ють особливого значення з огляду на зростання цін на енергоносії, які використовуються для виробництва елект-рики, а також через значні пошкодження енергосистеми України внаслідок війни. В окремих районах можливе за-стосування лише автономних систем генеруван-ня елек-тричної енергії, оскільки прокладання електричних мереж у цих місцевостях є недоціль-ним і нерентабельним. Такі системи зазвичай базуються на поєднанні вітро- або гідротурбін, при-водних двигунів та електричних генераторів. Вони характеризуються високою надійністю, трива-лим терміном експлуатації, низькою собівартістю та простотою обслуговування. В умовах воєн-ного стану робота автономних систем може бути критично важливою для життя людей і забезпе-чення зв’язку з зовнішнім світом. Також в таких системах основними споживачами електричної енергії використовується не весь ресурс вироб-леної вітроустановкою енергії. Тому питання пе-рерозподілу надлишкової енергії є актуальним та може вирішуватися підключенням системи водопостачання для забезпечення додаткових потреб спо-живачів. Водночас нестабільність тиску в гідравлічній мережі водопостачання може погіршити побу-тові умови, призвести до аварій і збоїв у технологічних процесах.Через ці виклики виникає потреба у вимірюванні та стабілізації тиску в гідромережі, що можливо здій-снити за допомогою оцінювачів технологічних координат, розроблених на основі теорії шту-чних ней-ронних мереж. У роботі запропоновано сучасну електромеханічну систему керування турбомеханіз-мом, що живиться від альтернативного джерела електричної енергії, з акцентом на стабілізацію тиску в гідравлічній мережі за допомогою оцінювача тиску.Наведено математичний опис основних елементів досліджуваної системи. Оцінювач тиску гідра-вліч-ної мережі побудовано на основі штучних нейронних мереж із модифікованою структурою зі зворотнім зв’язком. Розглянуто роботу бездавачевої системи стабілізації тиску під час змін у гідра-влічному опорі протягом добового циклу споживання води при перерозподілі надлишкової ене-ргії, отриманої внаслідок живлення від вітроустановки. Презентовано результати та аналіз роботи розробленого оцінювача в системах бездавачевого керування, що живиться від вітроустановки з електронним регулятором на-вантаження. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2025-03-31 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/511 10.36296/1819-8058.2025.1(80).100-107 Возобновляемая энергетика; № 1(80) (2025): Scientific and applied Journal renewable energy ; 100-107 Відновлювана енергетика; № 1(80) (2025): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 100-107 Vidnovluvana energetika ; No. 1(80) (2025): Scientific and applied Journal renewable energy ; 100-107 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2025.1(80) en https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/511/420 Copyright (c) 2025 Vidnovluvana energetika

Схожі ресурси