Лещенко И. Г., Абрамовский Е. Р., Пономарёва Л. Ф.
Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара
EINIGE PARAMETER DER WINDKRAFTANLAGEOPTIMIERUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG IHRER VERWENDUNG IN LOKALEN WINDBEDINGUNGEN
Es ist bekannt, dass der Prozess der Optimierung jedes zu entwerfenden Objektes folgende Verfahren umfasst: 1) Auswahl einer Zielfunktion, die in den meisten Fällen ein komplexer Parameter ist; 2) Vorgabe der Beschränkungen für einzelne Komponenten des vorgegebenen komplexen Parameters; 3) Suche nach Extremum der gewählten Zielfunktion. Die Optimierung kann mehrstufig sein, wenn man am Anfang der Entwurfsphase das Extremum der einzelnen partiellen Parameter des zu entwerfenden Objektes berechnet.
Die Windkraftanlagen gehören zu den Objekten, die die detaillierte Optimierung benötigen, weil ihre Effektivität nicht nur von der Wahl des Konstruktionsschemas der Anlage, sondern auch von den meteorologischen Bedingungen in der Gegend, wo man sie errichten möchte, wesentlich abhängt. Es kann gezeigt werden, dass solche wichtige Funktionen der Windkraftanlage wie die Kapazität der jährlichen Energieerzeugung (kWh) gerade die genannten Kennziffern einschließen.
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wo die Dichte des Luftstroms (kg/m3), die jährliche Zeit (8760 Stunden), die Geschwindigkeit der Windströmung (m s), und jeweils die Startgeschwindigkeit und die Sturmabschaltungsgeschwindigkeit, Leistungsfaktor, die Funktion der Windgeschwindigkeitsverteilung sind. Aus dem aufgenommenen Ausdruck sieht man, dass als primärer, zu optimierender Parameter den Faktor, und als komplexer Endparameter (die Zielfunktion, abhängig von den örtlichen Windbedingungen) genommen werden können, wobei die überstrichene Fläche einer Windenergieanlage ist. In dieser Arbeit wurden ein Paar Punkte auf dem Territorium der Ukraine, wo die durchschnittliche Geschwindigkeit gleich oder größer als 5 m/s ist, analysiert. Für diese Punkte wurden die bekannten Werte der Funktion verwendet und der optimale Wert für jeden von ihnen berechnet. Als variable Parameter, wie das in der Arbeit von Abramovsky Yev. R. «Aerodynamic theory of wind turbines» vorgeschlagen war, wurde die Nennwindgeschwindigkeit gewählt. Es wurde gezeigt, dass der Wert für jeden der Punkte unterschiedlich sein wird. Somit wurde festgestellt, dass die Windkraftanlagen unter Berücksichtigung der lokalen Windverhältnisse in unserem Land effektiv funktionieren werden.