Modeling of Doubly Fed Induction Generator for Vertical Axis Wind Turbine

Abstract

Global energy demand forms the challenge of selecting a proper power source. The choice is either to continue using traditional fossil fuels, projected to expire in 50-70 years, or to speed up the development of renewables, which could be used considerably longer. Today the advanced choice is the second option. Hence, the new methods and approaches have to be developed, diversified, and/or improved. The paper presents a new MATLAB Simulink simulation model used to estimate the integrated power generated by Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). The material presents a step by step description of the model development. The value of generated power fluctuations is accounted for and verified in accordance with the grid capacity available at the moment. The parameters under analysis are as follows: Efficiency, Cost, and System Response Time. The benefits are comprehensively analyzed against disadvantages. A special advantage is considered as a combination of two systems, getting high performance and power stability. Глобальный спрос на электроэнергию ставит перед человечеством задачу выбора пути использования надлежащего источника, либо для продолжения использования традиционных ископаемых видов топлива, разведанных запасов которых хватит на 50-70 лет, либо для ускорения разработки возобновляемых источников энергии, которые могли бы эксплуатироваться значительно дольше. Сегодня развитое общество выбирает второй вариант. Поэтому необходимо разрабатывать, диверсифицировать и совершенствовать новые методы и подходы. В данной работе представлена новая имитационная модель MATLAB Simulink для оценки интегральной мощности, вырабатываемой вертикально-осевой ветроэнергетической установкой (ВО ВЭУ). В статье представлено поэтапное развитие всех этапов моделирования. Величина колебаний выработки электроэнергии учитывается и контролируется в соответствии с имеющейся на данный момент пропускной способностью сети. Для анализа взяты следующие параметры: эффективность, стоимость и время отклика системы. Преимущества и недостатки анализируются комплексно. Особое преимущество заключается в сочетании или гибридизации двух систем - сетевой и автономной, итогом которого является высокая эффективность и стабильность выходной мощности. Подготовка модели включает все этапы разработки имитационной модели локальной системы электроснабжения (ЛСЭ) на основе ВО ВЭУ. Диапазон изменения мощности соответствует емкости сети.