Modelowanie i symulacja pracy generatora wiatrowego z magazynem energii w środowisku MATLAB & SIMULINK

Publikacja ma charakter naukowo-techniczny i poświęcona jest modelowaniu oraz symulacji pracy generatora wiatrowego w postaci rzeczywistej turbiny wiatrowej o mocy 1,6 kW firmy Travere Industries z systemem magazynowania energii w środowisku MATLAB & SIMULINK. W pracy przedstawiono algorytm implementacji modelu z doborem elementów, które można warunkowo podzielić na dwa podsystemy. Pierwszy podsystem to model, który symuluje turbina wiatrowa za pomocą układu turbina-generator. Zastosowano w nim dwa bloki, z których jeden pełni rolę generatora PMSG, który na wyjściu generuje trójfazowy prąd przemienny (prąd stały dla obciążenia uwzględniono poprzez konwerter mostkowy). Drugi podsystem realizuje magazynowanie energii poprzez dwukierunkową przetwornicę DC/DC, która umożliwia oddzielenie akumulatora od szyny obciążenia. Model turbiny wiatrowej zaimplementowano w środowisku SIMULINK. W artykule przedstawiono oscylogramy z wynikami, uzyskanymi na podstawie symulacji dla różnych wartości prędkości wiatru. Przeprowadzono dokładną analizę otrzymanych wyników badań. Artykuł kończą podsumowanie i wnioski.

The publication is of a scientific and technical nature and is devoted to modeling and simulating the operation of a wind generator in the form of a real wind turbine 1.6 kW from Travere Industries with an energy storage system in the MATLAB & SIMULINK environment. The paper presents the model implementation algorithm with the selection of elements that can be conditionally divided into two subsystems. The first subsystem is a model that simulates a wind turbine with a turbine-generator system. It uses two blocks, one of which acts as a PMSG generator that generates three-phase alternating current at the output (direct current for the load is accounted for through a bridge converter). The second subsystem performs energy storage via a bi-directional DC / DC converter, which allows the battery to be separated from the load bus. The wind turbine model was implemented in the SIMULINK environment. The article presents oscillograms with the results obtained on the basis of simulations for various values of wind speed. A thorough analysis of the obtained test results was carried out. The article ends with a summary and conclusions.