Расчёт методом Вейбулла
Для
нашей местности примем c=Uср/0,9;
k=2.
Значения функции распределения Рэлея
будем считать по формуле: 
.
Таблица 3 Расчёт среднегодовой выработки каждой ВЭУ
|
u, м/с |
h(u) для ВЭУ1 |
h(u) для ВЭУ1 |
P для ВЭУ1 |
P для ВЭУ2 |
W для ВЭУ1 |
W для ВЭУ2 |
|
4 |
0,07310 |
0,08649 |
12 |
0 |
7683,91322 |
0 |
|
5 |
0,08285 |
0,09584 |
24 |
17,6 |
17418,9669 |
14775,59388 |
|
6 |
0,08822 |
0,09925 |
36 |
28,1 |
27819,5675 |
24430,0487 |
|
7 |
0,08935 |
0,09728 |
59 |
39,2 |
46180,3999 |
33405,6411 |
|
8 |
0,08675 |
0,09094 |
93 |
50,9 |
70671,9590 |
40548,6936 |
|
9 |
0,08112 |
0,08147 |
131 |
67,2 |
93091,5147 |
47959,9506 |
|
10 |
0,07331 |
0,07018 |
163 |
83 |
104679,474 |
51027,8577 |
|
11 |
0,06418 |
0,05827 |
194 |
102,6 |
109069,048 |
52371,6240 |
|
12 |
0,05452 |
0,04671 |
213 |
116,5 |
101731,788 |
47671,0119 |
|
13 |
0,04501 |
0,03620 |
225 |
128,4 |
88708,6478 |
40720,3247 |
|
14 |
0,03614 |
0,02715 |
237 |
134 |
75026,7738 |
31875,4114 |
|
15 |
0,02825 |
0,01973 |
246 |
142,6 |
60872,5645 |
24644,4035 |
|
16 |
0,02151 |
0,01389 |
254 |
145,3 |
47858,5807 |
17682,4377 |
|
17 |
0,01596 |
0,00949 |
261 |
148 |
36497,4034 |
12299,3071 |
|
18 |
0,01155 |
0,00629 |
265 |
149,3 |
26817,1662 |
8220,15943 |
|
19 |
0,00815 |
0,00404 |
271 |
150,7 |
19359,5341 |
5335,27922 |
|
20 |
0,00562 |
0,00252 |
267 |
151 |
13138,5159 |
3337,36777 |
|
21 |
0,00378 |
0,00153 |
263 |
150,6 |
8700,99036 |
2017,96053 |
|
22 |
0,00248 |
0,00090 |
259 |
149,5 |
5624,19302 |
1179,69029 |
|
23 |
0,00159 |
0,00052 |
253 |
148,7 |
3521,16031 |
671,340917 |
|
24 |
0,00099 |
0,00029 |
248 |
147 |
2160,50648 |
368,975495 |
|
25 |
0,00061 |
0,00015 |
245 |
146 |
1304,99694 |
198,011721 |
|
|
|
|
|
Wср.год |
967937,666 |
460741,091 |
Рис.5
Рис.6
Рассчитаем необходимое количество ВЭУ каждого типа, пользуясь результатами, полученными первым методом расчёта:
Вывод: требуется установить одну ВЭУ NORDEX 29/250 или 2 ВЭУ Ecotechnia 20/150.
Более целесообразно экономически будет установить одну ВЭУ NORDEX 29/250.
Выбор компоновки гондолы
ВЭУ укомплектована асинхронным генератором(АГ). Выберем базовую компоновку гондолы на основе АГ с фазным ротором. Базовая компоновка сочетает невысокую стоимость и простоту обслуживания (требуется только регулярная замена щёток). Для автоматического регулирования частоты используется блок силовой электроники на силовых транзисторах, позволяющий генератору работать с любым коэффициентом мощности.
Рис. 7. Компоновка гондолы
Т.к. ВЭУ оснащена АГ, то необходимо выбрать конденсаторную установку (КУ), устанавливаемую на его выводах, для обеспечения пуска и нормальной работы. Примем коэффициент мощности генератора равным 0,8. Реактивную мощность, необходимую потребителям, будем вырабатывать с помощью КУ, установленных в распределительных пунктах. Таким образом реактивная мощность будет протекать только в распределительной сети, что обеспечит сокращение затрат в связи с потерями электроэнергии.
Рассчитаем необходимую мощность КУ для АГ:
кВАр
Выбираем КУ типа УКМ 58-0,4-187,5-37,5 У3, которая обеспечит полную компенсацию реактивной мощности, необходимой АГ.
Выбор режима работы ВЭУ
Выбираем режим работы с переменной скоростью (z=const). При работе с постоянной скоростью ( z=var на рисунке 8) часть мощности будет сбрасываться за счёт поворота лопастей ВЭУ (заштрихованная область). Таким образом выработка будет на примерно 30% меньше, чем при работе с переменной скоростью.
Рис. 8
Выбор места расположения ВЭУ
При выборе расположения источников энергии необходимо учитывать экологические последствия от их работы.
Для исключения влияния помех на работу телевизионных, радиотехнических и др. систем рекомендуется следующие минимальные расстояния между ВЭУ и объектами:
- радио- и телепередатчики 6000 м;
- системы навигации 500 м;
- телеприемники 100-800 м;
- аэропорты 4000-6000 м.
Также кроме этого при работе ВЭУ возникают низкочастотные колебания, которые при работе ВЭУ в диапазоне частот 380 - 480 об/мин создают звуковые шумы мощностью 50 - 70 дБ днем и 40 дБ ночью на расстоянии 150-200 метров от ВЭУ.
Дизельная установка при работе выбрасывает в окружающую среду загрязняющие вещества, которые выделяются при сжигании топлива, следовательно, дизельную установку также необходимо удалить на некоторое расстояние от жилых объектов.
Принимая во внимание все вышеперечисленные факторы, располагаем ветроэнергетические установки на окраине жилого поселка. Дизельная электростанция может находиться в одном помещении с распределительным устройством, но вследствие того, что при работе дизельной электростанции создается шум и присутствует вибрация, располагаем дизельную установку рядом с распределительным устройством в отдельном помещении, но на общем фундаменте.ВЭУ расположим на расстоянии 400м от жилых помещений, для соблюдения условий по шуму[1].