سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با آکومولاتور باز برای توربین های بادی

این مقاله مدل سازی و کنترل یک سیستم جدید ذخیره سازی انرژی هوای فشرده را برای توربین های بادی ارائه میکند. این سیستم تواناضافی را قبل از تولید انرژی الکتریکی جذب میکند، به طوری که اجزای الکتریکی را میتوان برای تقاضا به جای عرضه کاهش داد. انرژی در یکمخزن ذخیره هوای فشرده مایع دو محفظه با فشار بالا ذخیره می شود. از چگالی توان هیدرولیکی و چگالی انرژی پنوماتیکی برای ساخت" آکومولاتور باز" استفاده می شود. یک کمپرسور/منبسط کننده هوای پیستون مایع برای دستیابی به کمپرسور/منبسط کننده تقریبا همدما برای برایذخیره/استخراج انرژی استفاده می شود. یک رویکرد میانگین سیکل برای مدل سازی دینامیک هر جزء در توربین بادی ترکیبی و سیستم ذخیره سازیاستفاده می شود. کنترل گشتاور استاندارد برای گرفتن حداکثر توان باد از طریق یک پمپ هیدرولیکی متصل به روتور توربین در ناسل استفادهمیشود. برای دستیابی به رگولاسیون فشار آکومولاتور و ردیابی توان ژنراتور، یک کنترل کننده غیرخطی بر اساس تابع لیاپانوف مبتنی بر انرژیطراحی شده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که میانگین مربعات خطای ردیابی سرعت ژنراتور و توان تولیدی ژنراتور، کمتر از %۲ می باشد.همچنین مقدار فشار محفظه چرخه-میانگین حدود ۵.۵ بار، مقدار انرژی ذخیره شده، حدود ۱۵.۸۸ مگاوات ساعت، راندمان حرارتی، حدود %۸۵ می باشد.

کلیدواژه ها:

ذخیره سازی انرژی هوای فشرده ، آکومولاتور باز ، تنظیم بار ، تقاضای توان ، تلفات حرکتی و چرخشی