Выбор количества ветроэнергетических установок

При выборе количества ВЭУ необходимо учесть тот факт, что суммарный объем электроэнергии, вырабатываемый всеми ВЭУ не должен превышать годовое потребление поселка более чем на 10%.

Подберем N₁ и N₂ – количество ВЭУ-1 и ВЭУ-2, таким образом, чтобы выполнялось неравенство:

где:

– годовое потребление электроэнергии поселком, найденное в п. 1.1.

ВЭУ-1 и ВЭУ-2, найденные в п. 1.2.

Тогда:

Распределение ветра в безразмерных координатах

Выберем N₁ =1, N₂ =1. Проверим:

;

.

Условие выполняется.

Распределение Вейбулла

Выберем N₁ =1, N₂ =1. Проверим:

;

.

Условие не выполняется.

Выберем N₁ =2, N₂ =0. Проверим:

;

.

Условие не выполняется.

Выберем N₁ =0, N₂ =2. Проверим:

;

.

Условие не выполняется.

В данном случае подобрать количество ВЭУ с помощью распределения Вейбулла невозможно.

Таким образом, с помощью первого метода было определено количество ветровых установок каждого вида: ВЭУ-13-150 – 1 шт. с годовой выработкой электроэнергии , ВЭУ-02-250 – 1 шт. с выработкой . При помощи второго способа определить количество ВЭУ каждого вида таким образом, чтобы превысить нужды поселка не более чем на 10% не удалось. Такой результат можно связать с некорректным (эмпирическим, а не расчетным) способом задания коэффициента К.

Выберем устройства компенсации реактивной мощности.

Поскольку ВЭУ-1 оснащена асинхронным генератором, то она является дополнительным потребителем реактивной мощности, cosφ_ВЭУ-1 = 0,8

(tgφ_ВЭУ-1 = 0,75). Рассчитаем потребляемую ею реактивную мощность:

ВЭУ-2 оснащена синхронным генератором, таким образом, она является генератором реактивной мощности, cosφ_ВЭУ-2 = 0,8(tgφ_ВЭУ-2 = 0,75). Рассчитаем генерируемую ею реактивную мощность:

Определим суммарную реактивную мощность поселка, с учетом ВЭУ:

На эту мощность необходимо выбрать компенсирующее устройство:

В качестве компенсирующего устройства выберем установку КРМ по каталогу компании «Хомов Электро» [4]. Ее основные характеристики приведены в таблице 1.8.

Таблица 1.8. Характеристики компенсирующего устройства

Для электроснабжения поселка помимо ВЭУ используется дизельная электростанция (ДЭС) для обеспечения бесперебойного электроснабжения поселка в период безветрия. Вследствие этого, мощность ДЭС должна быть не менее расчетной мощности нагрузки поселка:

Р_ДЭС = Р_расч = 298,8 кВт = 300 кВт

Учитывая, что для большинства дизельных генераторов cosφ = 0,8, то:

Q_ДЭС = Р_ДЭС*tgφ = 225 кВАр

Тогда: 375 кВА

По каталогу фирмы «Энергоконтинент» выберем дизель-генератор POWERLINK GMS 375CS в шумозащитном кожухе [5]. Его основные характеристика представлены в таблице 1.9.

Таблица 1.9. Технические характеристики дизельного генератора