Как научиться управлять ветром


Как вызвать ветер, магия слова

Если вы испытываете настоятельную потребность научиться магии, то без овладения силами природы не обойтись. Одним из первых этапов освоения этого огромного мира является работа со стихиями. Среди учителей считается, что проще всего добиться понимания работы стихий, если начать их изучение с воздуха. Итак, что это за сила? Как с ней работать? Давайте разбираться.

Немного о магии ветра

Ни один серьезный магический ритуал не обходиться без воздуха. Дело в том, что ветер – это не только перемещение воздушных масс, он вообще олицетворяет движение. С помощью ветра можно вызвать дождь или даже бурю. Это символ того, что процесс идет в определенном направлении, что он не стоит на месте, а продолжается, стремится к заданному результату.

Ветер не так прост, как обычно думают люди. Он разный: тихий и слабый, мощный, ураганный, порывистый. Можно пользоваться маленьким ручейком воздуха, а бывает, что нужно заставить двигаться все окружающее пространство. Естественно, руководить им надо различными способами. Главное – определить, что именно требуется в данное время.

Как вызвать ветер начинающему магу?

Существуют магические слова, которыми можно вызвать ветер и даже торнадо. Их даже найти не сложно. Только ничего у непосвященного человека не получится. Каждый набор звуков должен быть наполнен волей, чтобы сработать в определенном направлении. Исходя из этого, обучение работе с ветром начинают с выполнения не сложного урока.

Оно призвано показать начинающему магу смысл работы со стихиями. То есть, как первокласснику, проходящему обучение письму, сначала дают задание рисовать палочки, чтоб набить руку. Так и магу дают первый шаг, чтобы он учился руководить своей волей. Вот как описывается само упражнение.

Нужно выйти под открытое небо (обязательно!)

В небе выбрать для себя небольшое облачко. Оно должно вас заинтересовать. Может цвет будет необыкновенным, а может, форма на что-то похожа, и так далее. Теперь необходимо сосредоточиться и представить, что вы силой мысли сдвигаете его с места. Понаблюдайте, что произошло. Буквально через несколько минут оно действительно станет двигаться! Это многих удивляет.

Напрасно. Сила человеческой мысли способна на многое (вспомните психокинез), только пользуемся мы этим иногда, скорее всего, неосознанно. Теперь можно потренироваться на других облаках. Когда этот магический урок освоен, пора приступать к созданию ветра. Вы спросите, а что мы до этого делали? Это еще не вызов ветра был, это мы тренировали свою внутреннюю силу.

Еще один способ вызвать ветер

Одно облачко, сместившись, не создаст разности давлений, которая нужна для движения воздушных масс. Чтобы это произошло, нужно передвинуть много облаков и туч. Вот этим и займемся. Вы уже поняли, что небесный туман не может отказаться от послушания. Для того, чтобы все небо начало движение вам надо создать необходимые условия.

Чтобы вызвать ветер, представьте, что у вас в руках мощный мотор (это всего лишь образ, можно придумать распылитель или еще что-то, что вам ближе). Вы должны дать команду облакам лететь в определенном направлении, при этом из ладоней выпускаете лучи, определяющие вектор движения. Получается, как будто вы рукой указываете направление ветра. Вместе с визуализацией произносят специальное заклинание:

«Жи бур, огне тес ли пер буру!»

Перевод существует, только лучше использовать древние слова. Они обязательно должны сопровождаться силой мысли.

Обычно с первого раза не получается. Сложно соединить визуализацию, волевое усилие и произнесение магических слов заклинания. Если эти три вещи не совместить в едином порыве, то ничего не произойдет. Только триединство в магии воздуха приводит к нужному эффекту.

Как управлять ветром руками?

Научиться управлять ветром можно следующим способом. Если необходимо остановить порыв или наоборот усилить его, то делают практически то же, что описано выше. Заклинание:

«Онимиан. Тае-е-е тор гор портог амин гли тез!»

Для остановки ставите ладонь так, чтобы упереться в струи воздуха, одновременно представляете, что облака стоят (направление воли). Для усиления направляете ладони по воздушному потоку, остальное то же.

Эти простые упражнения по вызову ветра – лишь начало большого пути по освоению стихий. Но без их освоения дальше двинуться не получится. Интересно, что на этом этапе из школы магов вылетает практически пять шестых учеников. Хотите проверить, к какой части людей относитесь вы, попробуйте!

Погода задает вопросы и типы погоды Урок английского

Задаете вопросы о погоде и разных типах?

Во время этого урока Вы узнаете о многих типах погоды с помощью глаголов. Следующая часть урока покажет вам, как прилагательные можно использовать для описания погоды, которая есть у нас в Великобритании. Британцы любят говорить о погоде, поэтому в последней части урока показаны примеры того, как задавать вопросы и как на них отвечать.

Описание погоды с помощью глаголов.

Ниже приведен список различных типов погоды, которые вы, скорее всего, будете использовать.

Светит солнышко Моросит (небольшой дождь) Дует ветер Идет дождь (Идет дождь)

Град (камни с градом) Идет дождь (Идет дождь) Идет снег (Идет снег.) Грохочет и светит свет

Описание погоды с помощью прилагательных

Sweltering = душно. или это душный день.Замораживание = Замораживание. или это морозный день.

Warm = Это предупреждение. или это теплый день. Холодно = Холодно. или это холодный день.

Sunny = Солнечно. или это солнечный день. Cloudy = облачно. или сегодня пасмурный день.

Clear = Это ясно. или это ясный день. Stormy = шторм. или это ненастный день.

Misty = Туманно. или это туманный день. Foggy = Туманно.или это туманный день.

Breezy = Это свежо. или Это свежий день Windy = Ветрено. или это ветреный день.

Showery = Это дождь. или это дождливый день. Rainy = дождливо. или это дождливый день.

Frosty = Морозно. или это морозный день. Снежный = Снежно. или это снежный день.

Icy = Ледяной. или это ледяной день. Дриззли = Моросит дождь. или это дождливый день.

Dry = Сухо. или это сухой день.

Как задавать вопросы о погоде и как на них можно ответить.

Как там снаружи? Сейчас очень холодно.

Как погода? Минус десять. (-10 градусов)

У вас дождь? У нас уже много недель не было дождя.

Какая температура в Манчестере? Сегодня 22 градуса по Цельсию, что намного теплее, чем было раньше.

Здесь в Манчестере идет снег, что он там делает? Дождь очень сильный.)

Прекрасный день для прогулки? Мы не могли и мечтать о лучшем дне.

Какой прогноз погоды на оставшуюся неделю? Говорят, до конца недели у нас будет голубое небо.

Список английских слов, связанных с погодой

Ниже приведен список слов, которые вы можете услышать.

солнце молния лужи капли дождя град

снежинки мороз паводок засуха

tidalwave tornado / twister Прогноз погоды

Нажмите здесь, чтобы сыграть в палач про погоду

Начало разговора с кем-нибудь о погоде

Если вы едете в Англию или собираетесь в отпуск, помните, что англичане любят говорить о погоде. Это отличный способ начать разговор, когда вы кого-то не знаете.

Уроки, связанные с этим

Для просмотра урока просто нажмите на ссылку.

Weather Vocabulary List изучение английского словаря

Погода

- поговорим об этом урок английского

Погода на английском языке. Урок задавать вопросы и отвечать на них.

.

Онлайн-словарь Easy pace Learning и использование словарей

Щелкните следующую ссылку, чтобы открыть онлайн-словарь английского языка. Урок английского

Учебный форум Easy Pace



английских книг, чтобы скачать бесплатно

Скачать БЕСПЛАТНО словари в pdf

.

Сколько времени нужно, чтобы научиться кайтсерфингу?

Итак, вы хотите стать кайтсерфером. Когда вы спрашиваете, почти каждый по-своему оценивает, сколько времени им потребовалось, чтобы научиться кататься на кайтах. Вы просто хотите знать, с чем вам предстоит столкнуться, и как быстро вы сможете насладиться райским ощущением езды на ветру!

Так сколько же времени нужно, чтобы научиться кайтсерфингу? Если вы едете против ветра, то вам понадобится от 15 до 20 часов, чтобы научиться кайтсерфингу, включая обучение инструктора.Фактическое время обучения будет зависеть от ваших навыков обучения, уровня физической подготовки, условий ветра и воды, частоты ваших занятий и качества вашего обучения.

Итак, если вы действительно настроились на это и имеете доступ к нужным условиям и инструктору, то, что они говорят, правда: , вы действительно можете научиться кайтбордингу за несколько дней .

Давайте разберем это немного и посмотрим, какие этапы выполняются и сколько времени обычно занимает каждый.

Примечание : чтобы узнать больше о стоимости занятия кайтбордингом, прочтите этот пост.Подробнее о самообучении см. Могу ли я научиться кайтсерфингу ?. О том, как выбрать школу кайтсерфинга, читайте в этом посте.

Полет и безопасность: урок с инструктором (3 часа)

Первое, что вам нужно узнать, - это как работает ветер и как управлять воздушным змеем. Вы, вероятно, начнете с учебного кайта , который представляет собой небольшой кайт малой мощности, которым вы можете просто маневрировать руками без ремня безопасности.

Вы изучаете основы теории ветра. Обычно вам требуется не более примерно за полчаса , чтобы научиться управлять маленьким воздушным змеем, научиться его поворачивать, придавая ему мощность и чувствуя тягу.

Затем вы переходите к настоящему воздушному змею для кайтсерфинга, который может тянуть вас и требует, чтобы вы надели привязь вокруг талии, чтобы завязать стропы.

Вы узнаете, как настроить кайт и стропы , как запустить кайт и управлять им в нейтральной зоне и зоне мощности, как безопасно посадить кайт и как сбросить кайт и использовать аварийная функция быстрого выпуска.

Перетаскивание тела: урок с инструктором (3 часа)

Следующий этап обучения - перетаскивание тела, которое ваш кайт волочит в воде без доски в контролируемом направлении и в контролируемом направлении.Часто это утомительный шаг, особенно если ветер сильный или порывистый. Вот где резина попадает в путь: хотя запускать воздушного змея на пляже было весело, это становится немного более устрашающим.

Здесь вы научитесь войти в воду с поднятым кайтом, тащить себя по ветру , влево и вправо, от берега и обратно. Вы учитесь управлять кайт одной рукой , выходить из воды в заданной точке, перезапускать кайт после того, как он разбился, и управлять своим кайт отцепленным (штанга отсоединена от ремня безопасности).

Вы также изучите некоторые основные приемы самоспасения . Этот шаг обычно требует еще 3 часов интенсивных инструктажей с полным комплектом защитного снаряжения (плавучий жилет, шлем и т. Д.). Вы потратите часть этого времени, идя против ветра по пляжу, так как волочение тела обычно уносит вас далеко вниз по пляжу (по ветру).

Водный старт: занятие с инструктором (3 часа)

Эта часть процесса обучения кайтсерфингу включает использование вашего кайтборда .Это сложный шаг, потому что на данный момент вы, большинство учеников, еще не полностью контролируете свой кайт, особенно когда находитесь в воде, но теперь у вас есть новая важная вещь, о которой нужно беспокоиться: ваша доска.

3 часа едва хватит, чтобы освоить этот шаг, но он все равно дает вам достаточно хорошую выдержку, чтобы вы могли продолжить дальше самостоятельно.

Здесь вы научитесь входить в воду с доской в руке, ставить себя в исходное положение в воде с ногами в ремнях, контролируя положение кайта с помощью перекладины, приводить в действие кайт , чтобы встать положение на доске, не вставая и на мгновение двигаясь вперед, восстанавливает доску за счет сопротивления тела.

Вы также привыкли ездить на доске в в обоих направлениях , что для некоторых людей кажется неестественным и требует некоторой практики.

На этом этапе вы, как правило, попадаете еще дальше по пляжу, чем на предыдущем этапе, из-за множества попыток оседлать свою доску. Итак, опять же, ожидайте, что вы будете намного чаще ходить по пляжу против ветра, когда кайт тянет вас назад!

Много времени потрачено впустую на ходьбу, но если вас никто не подберет на багги или чем-то еще, это неизбежная часть процесса обучения.

Фактическая езда: занятие с инструктором (3 часа)

На этом этапе вы закончили большую часть основной работы, теперь вы готовы начать развлекаться. Некоторые люди на самом деле решают сделать этот шаг самостоятельно - в моем случае я сделал это под наблюдением инструктора (см. Могу ли я научиться кайтсерфингу?)

Поскольку вы уже освоили водный старт, этот шаг в основном связан с катанием. Однако изначально вы все еще не можете ехать против ветра, поэтому вы едете только по ветру, а не поднимаетесь обратно - что опять же означает долгие утомительные прогулки обратно по пляжу, когда кайт натягивает ремни безопасности в противоположном направлении! На это уходит больше половины вашего времени.

Здесь вы научитесь улучшать положение тела, положение доски , положение доски и давление ног до кромки доски. и поддерживают мощность в вашем кайте после старта с воды. Вы тренируетесь кататься по ветру, не теряя слишком много мощности, чтобы избежать падения кайта, большой шаг, поскольку новички, как правило, едут в том же направлении, что и кайт, таким образом теряя все натяжение строп.

Опять же, вы потратите много времени, идя назад, возвращаясь в воду и делая новый старт с воды, поэтому у вас будет очень мало эффективного времени катания, чтобы поработать над стойкой и кантом (толкая доску против ветра, противоположного направлению ваших линий).

Езда против ветра (от 3 до 8 часов!)

Итак, к этому моменту вы потратили около 12 часов, тренируя свой мозг и мышцы, чтобы задействовать кайт и ослабить его, управлять собой в воде и получать встаньте и задержитесь на этой доске, наслаждаясь тягой в вашей подвеске. Вы должны быть полностью зацеплены сейчас (это не каламбур)!

НО… Ваша последняя серьезная задача - научиться ездить против ветра. Вы действительно устали проводить большую часть тренировок, гуляя по пляжу.Кроме того, вы чувствуете себя немного глупо при ходьбе, пока все эти более опытные кайтсерферы уезжают, не выходя из воды часами!

Имейте в виду, что именно здесь многие люди на самом деле сдаются, даже если они проделали всю тяжелую работу. Дело в том, что до этого шага процесс обучения и время вполне предсказуемы для большинства людей: плюс-минус пара часов, большинство людей могут научиться ездить по ветру в указанные выше временные рамки.

Однако для езды против ветра все может быть более разнообразным.Вы должны достичь этого момента ага , когда все выровняется и ваше тело внезапно понимает, как поддерживать натяжение строп и как действительно толкать доску против ветра. Есть несколько факторов, которые могут задержать это небесное событие:

  • Как уже упоминалось, у вас очень мало эффективного времени для практики между пляжными прогулками против ветра
  • Идеальные условия редко бывают при ровной воде и постоянном, но достаточно сильном ветре
  • Большинство людей не делают этого. У меня есть свободные часы каждый день или неделю для занятий кайтсерфингом
  • Не у всех есть друзья-кайтсерферы, которые могут дать советы, сфокусированные на лазере, как держаться против ветра

Хорошая новость в том, что вы не первый ученик кайтсерфинга, который прошел через это, и вы можете сказать, что большинство изучающих кайтсерфинг - девочки и мальчики, молодые и старые, большие и маленькие, в конечном итоге овладевают им.Так что вы точно знаете, что вы тоже будете, вопрос только в том, сколько времени это займет!

Приблизительно вам, вероятно, удастся пройти против ветра за от 3 до 8 часов самостоятельной практики (включая прогулки по пляжу!) Все, вероятно, пойдет намного быстрее, хотя, если у вас есть предыдущий опыт парусного спорта, виндсерфинга, вейкбординга или даже серфинг (иногда).

Советы для начинающих по кайтсерфингу, чтобы научиться быстрее

В заключение, у меня есть пара заключительных советов, которые помогут сократить время обучения:

  • После того, как вы закончите выполнять вышеуказанные шаги с инструктором, спросите ваша школа, если вы можете объединиться с другим учеником того же уровня, арендовать один воздушный змей, одну доску и 2 ремня безопасности (+ 2 шлема и жилета) и по очереди тренировать катание против ветра, помогая друг другу вернуться до тех пор, пока это необходимо.
  • Запланируйте несколько самостоятельных занятий кайтсерфингом сразу после : вы закончите свой последний урок с гидом (или на следующий день), чтобы ваше тело и мозг были еще свежими после тренировки, и вы могли сразу же использовать ее. Если вы будете ждать слишком долго, вам, возможно, придется начать часть процесса заново, хотя и намного быстрее.
  • Если можете, спланируйте поездку в место для кайтсерфинга, известное своим благоприятным ветром - что означает устойчивый береговой или боковой ветер со скоростью 15-25 узлов, если возможно, в лагуне или озере , окруженном песчаными отмелями, с широким пляжем запустить и посадить кайт.Это стоит вложенных средств и действительно может ускорить ваше обучение!

Научиться кайтсерфингу непросто, но по сравнению с другими видами спорта (например, серфингом, который занимает месяцы), это быстро! Если вы не уверены, подходит ли вам этот вид спорта, посмотрите мой пост, может ли кто-нибудь научиться кайтсерфингу?

Я был там. чувство волнующее. Ездить на!

.

Сколько ветра нужно, чтобы запустить воздушного змея?

Чем вы любите заниматься в ясный осенний день? Бодрая прогулка по лесу - это всегда весело, так как вы можете наслаждаться красивыми цветами листьев, когда они меняются и начинают опадать. Осенние температуры также идеально подходят для игры на улице, пока не придет зима, и вам придется оставаться дома.

Если вы играете на улице и начинает дуть ветер, это может быть идеальное время для другого веселого занятия. О чем мы говорим? Конечно же, запускать воздушного змея!

Хотя запуск воздушного змея кажется забавным занятием, он также может быть познавательным.Помимо изучения конструкции самих воздушных змеев, вы также можете узнать о погоде и основах физики.

Например, сколько ветра нужно, чтобы запустить воздушного змея? В конце концов, вам ведь нужен ветер, правда? Может у вас слишком сильный ветер?

Сильный ветер, необходимый для запуска воздушного змея, зависит от множества факторов. Например, какой формы у вас воздушный змей? Некоторые воздушные змеи спроектированы так, чтобы быть очень аэродинамичными, что означает, что они максимально используют малейший ветерок и не нуждаются в сильном ветре, чтобы подняться в воздух.

Необходимое количество ветра также зависит от размера и веса кайта. Большим воздушным змеям, как правило, требуется меньше ветра, поскольку их большая площадь поверхности позволяет им ловить больше ветра. Однако тяжелым воздушным змеям потребуется больше ветра, чтобы поднять свой вес в небо.

Эксперты сходятся во мнении, что большинство средних воздушных змеев будет хорошо летать при легком ветре со скоростью 4-10 миль в час. Как правило, ветра достаточно, чтобы запустить воздушного змея, если вы чувствуете ветер на лице. Еще один хороший способ измерить ветер - поискать шелест листьев и развевающиеся флаги.

Тем не менее, вполне возможно, что ветер будет слишком сильным для запуска воздушного змея. Если вы слышите, как флаги развеваются на ветру, видите, как качаются целые деревья, и чувствуете, что вас вот-вот снесет с ног, вероятно, сейчас не лучший день для запуска воздушного змея. Даже если вы запустили его успешно, резкий ветер вызовет хаос в воздухе и, скорее всего, повредит его, без предупреждения упав на землю.

Даже если у вас есть прекрасный легкий ветерок для запуска воздушного змея, вы должны убедиться, что летите на нем в широком открытом космосе.В противном случае вы, вероятно, столкнетесь с неровным ветром, называемым турбулентностью. Турбулентность вызывается ветром, движущимся вокруг препятствий, таких как деревья, холмы и здания.

Держитесь подальше от препятствий, полеты на воздушных змеях станут более приятными. Как правило («правило турбулентности»), вы будете испытывать турбулентность на расстоянии до 10 раз превышающем расстояние по ветру при высоком препятствии. Поэтому вам нужно не только избегать препятствий, но и избегать их на большие расстояния!

.

Управление вейвлет-нейронной сетью для максимизации захвата энергии в подключенной к сети системе индукционного самовозбужденного ветрового генератора переменной скорости

1. Введение

В последнее время системы ветрогенерации привлекают внимание как экологически чистый и безопасный возобновляемый источник энергии. Индукционные машины обладают многими преимуществами, такими как высокая прочность, надежность и низкая стоимость. Поэтому асинхронные машины используются в высокопроизводительных приложениях, которые требуют независимого управления крутящим моментом и магнитным потоком.Асинхронные машины могут использоваться как двигатель или генератор. Самовозбуждающиеся индукционные генераторы (SEIG) являются хорошими кандидатами для выработки электроэнергии ветром, особенно в отдаленных районах, поскольку им не нужны внешние источники питания для создания магнитных полей возбуждения, описанных в [1–3]. Возбуждение может быть обеспечено конденсаторной батареей, подключенной к обмоткам статора индукционного генератора. Намагничивающая индуктивность является основным фактором нарастания напряжения IG. Минимальные и максимальные значения емкости, необходимые для самовозбуждения, анализировались ранее в [4–7].

Преобразователи переменного / постоянного / переменного тока с трехфазной регулируемой по току широтно-импульсной модуляцией (CRPWM) все чаще используются в ветроэнергетических системах. К их привлекательным особенностям относятся: регулируемое напряжение промежуточного контура, низкие гармонические искажения токов индукционного генератора, а также регулируемый коэффициент мощности и КПД в [8–9]. Регулирование тока SEIG в синхронной рамке имеет преимущества быстрого динамического отклика по току, хорошей точности, постоянной частоты переключения и меньшей чувствительности к изменениям параметров.В системах ветроэнергетики система генерации с переменной скоростью более привлекательна, чем система с фиксированной скоростью, из-за улучшения производства энергии ветра. В системе с регулируемой скоростью ветряная турбина может работать для получения максимальной мощности при любой скорости ветра за счет оптимальной регулировки скорости вала. Для достижения контроля с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) были изучены некоторые схемы управления. Например, стратегия на основе поиска или возмущений в [10–11], управление на основе нечеткой логики в [12], алгоритм на основе оценки скорости ветра был применен.Так как ИГ с короткозамкнутым ротором имеют прочную конструкцию, меньшие начальные затраты, меньшие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, ИГ с короткозамкнутым ротором подходят как для подключенных к сети, так и для изолированных источников энергии в малых гидроэлектростанциях и ветроэнергетических установках. Поэтому система IG, использующая сеть радиальных базисных функций (RBFN), была предложена для обеспечения максимальной выходной мощности посредством управления мощностью в звене постоянного тока в [13-14].

За последние несколько лет было проведено много исследований в области управления нейронными сетями. Доказано, что искусственная нейронная сеть может аппроксимировать широкий спектр нелинейных функций с любой желаемой степенью точности при определенных условиях.В обычном методе градиентного спуска адаптации веса чувствительность управляемой системы требуется в процессе онлайн-обучения. Однако трудно получить информацию о чувствительности для неизвестной или сильно нелинейной динамики. Вейвлеты были объединены с нейронной сетью для создания вейвлет-нейронных сетей (WNN). Он сочетает в себе возможности искусственных нейронных сетей для обучения на основе процесса и возможность вейвлет-разложения для идентификации и управления динамическими системами.Алгоритмы обучения для WNN обычно сходятся за меньшее количество итераций, чем обычные нейронные сети. В отличие от сигмоидальных функций, используемых в обычных нейронных сетях, второй уровень WNN представляет собой вейвлет-форму, в которую включены параметры трансляции и расширения. Таким образом, было доказано, что WNN лучше, чем другие нейронные сети, в том смысле, что структура может предоставить больше возможностей для обогащения взаимосвязи отображения между входами и выходами в [15-23].

Оптимизация роя частиц (PSO), впервые представленная Кеннеди и Эберхартом в [24], является одним из современных эвристических алгоритмов.Он был разработан путем моделирования упрощенной социальной системы и оказался устойчивым при решении задачи непрерывной нелинейной оптимизации в [25-29]. Метод PSO может генерировать высококачественное решение за более короткое время расчета и стабильные характеристики сходимости, чем другие стохастические методы из [30-34]. Все еще ведутся многочисленные исследования, чтобы доказать потенциал PSO в решении сложных динамических систем.

Недавняя эволюция технологий силовой электроники способствовала развитию систем генерации ветряных турбин с регулируемой скоростью в [35–39].Несмотря на дополнительные затраты на силовую электронику и схемы управления, общая энергия, улавливаемая системой ветряных турбин с регулируемой скоростью, больше, чем у традиционной. Таким образом, система ветряных турбин с регулируемой скоростью имеет более низкую стоимость жизненного цикла. Более того, преобразователи PWM не только могут использоваться в качестве переменного конденсатора, но также могут подавать необходимую реактивную мощность на нагрузку и минимизировать гармонический ток и дисбаланс тока генератора. С другой стороны, системы SEIG с приводом от ветряных турбин с регулируемой скоростью демонстрируют высоко резонансную, нелинейную и изменяющуюся во времени динамику в зависимости от турбулентности ветра и рабочей температуры SEIG.Кроме того, существует значительная величина колебаний величины и частоты напряжения на клеммах генератора из-за изменяющейся скорости ротора, определяемой скоростью ветра и пульсирующим входным крутящим моментом от ветряной турбины. Явления колебания неприемлемы для некоторых чувствительных нагрузок. Следовательно, в [36–38] необходимо использование преобразователей PWM с передовыми методологиями управления для управления системами SEIG с приводом от ветряных турбин. Кроме того, для исследования систем преобразования энергии ветра необходимы разработки эмуляторов ветряных турбин [43, 44].Однако контроллер с нечеткой логикой, контроллер скользящего режима и ПИ-контроллер, принятые в [40–48], могут не гарантировать устойчивости при изменении параметров или внешних помехах в системе управления в практических приложениях из-за отсутствия онлайн-обучения. способность.

Данный отдел организован следующим образом. Раздел 2 представляет описание системы ветроэнергетики с регулируемой скоростью. В этом разделе проводится анализ ветряной турбины, а также вводится анализ отслеживания точки максимальной мощности.В разделе 3 представлена ​​динамическая модель самовозбуждающегося индукционного генератора для анализа всех его характеристик. В разделе 4 представлена ​​динамика косвенного управления ориентацией поля (IFOC) для IG (команды крутящего момента, угловой частоты скольжения и напряжения), которые получены из динамической модели SEIG. Управление током по осям d-q в соответствии со скоростью ротора IG дает максимальную механическую мощность от ветряной турбины, а потери IG минимизируются. В разделе 5 динамические уравнения преобразователя CRPWM в синхронной системе отсчета выполняются на основе динамики IFOC IG.Динамические уравнения инвертора источника напряжения CRPWM со стороны сети, подключенного к сети, приведены в разделе 6. Используя метод векторного управления, токи инвертора CRPWM управляются с очень широкой полосой пропускания. Используется метод векторного управления, при котором система отсчета ориентирована вдоль положения вектора напряжения сети. Это позволяет независимо управлять активной и реактивной мощностью. В разделе 7 рассматриваются процедуры проектирования ПИД-регулятора напряжения преобразователя источника напряжения CRPWM на стороне IG, ПИД-регуляторов активной мощности и реактивной мощности для инвертора CRPWM на стороне сети.В разделе 8 предлагается интеллектуальная максимальная гибридная система управления на основе WNN с IPSO для управления напряжением промежуточного контура преобразователя источника напряжения CRPWM на стороне IG, активной мощностью и реактивной мощностью источника напряжения CRPWM на стороне сети. инвертор эффективно основан на MPPT ветроэнергетической системы SEIG. Наконец, чтобы подтвердить конструкцию предлагаемой гибридной системы управления и схемы управления MPPT, в разделе 9 моделируется система ветрогенерации с регулируемой скоростью. Динамические характеристики системы были исследованы при различных скоростях ветра.Результаты моделирования представлены, чтобы продемонстрировать эффективность предлагаемого гибридного управления для системы ветроэнергетики с регулируемой скоростью.

2. Описание системы ветроэнергетики с переменной скоростью

Предлагаемая ветроэнергетическая установка показана на рисунке 1. Ветровая турбина соединена с валом SEIG. Выход SEIG подключен к двухстороннему преобразователю источника напряжения CRPWM, подключенному к электросети.

2.1. Система двустороннего преобразователя

Схема двустороннего преобразователя с питанием от напряжения, используемая в предлагаемой системе преобразования энергии ветра, показана на рисунке 1.Генерируемая мощность переменного напряжения переменной частоты выпрямляется преобразователем PWM. Топология инвертора PWM идентична топологии преобразователя PWM, и он подает генерируемую мощность в энергосистему. Преобразователь состоит из шести переключателей с их антипараллельными диодами, которые переключаются с использованием шаблона пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции (SVPWM). Функции переключения верхнего и нижнего устройств определены S a , S b и S c ; и S a ' , S b ' и S c ' соответственно.Функция переключения имеет значение 1, когда переключатель включен, и ноль, когда он выключен. Уравнения напряжения для преобразователя в стационарной системе отсчета могут быть выражены в терминах функций переключения, заданных формулой (1-3).

Va = 13Vdc [2Sa-Sb-Sc] E1

Vb = 13Vdc [-Sa + 2Sb-Sc] E2

Vc = 13Vdc [-Sa-Sb + 2Sc] E3

2.2. Анализ ветряной турбины

Система SEIG с приводом от ветровой турбины имеет следующие параметры. Параметры ветряной турбины: P м = 1.5 кВт при В ω = 16 м / с, радиус турбины R T = 0,7 м и λ opt = 6,5, а параметры IG равны P e = 1,5 кВт, В = 380 В , I с = 4 А , количество полюсов P = 4, f = 50 Гц, R с = 6,29 Ом, R r = 3.59 Ом, L с = L r = 480 мГн , L м = 464 мГн и общий момент инерции ветряной турбины и IG J = 2 кг. м 2 .

Ветровая турбина характеризуется безразмерной кривой коэффициента полезного действия как функции передаточного отношения между концевыми частями λ . Механическая входная мощность P м ветряной турбины с фиксированным шагом в зависимости от эффективной скорости ветра V ω через лопасти, плотность воздуха, ρ , радиус лопастей R T и коэффициент мощности C P приведен в [9, 12]:

PmT = 12ρπRT2Vω3CP (λ) E4

С учетом скорости вращения ветряной турбины ω t и коэффициент крутящего момента C T ( λ ), механический крутящий момент ветряной турбины определяется выражением:

TmT = 12ρπRT3Vω2CT (λ) E5

CP (λ) = λCT (λ) E6

, где C P ( λ ) - коэффициент мощности турбины, C T ( λ ) - коэффициент крутящего момента турбины, V ω - скорость ветра (в м / с), ρ - плотность воздуха (обычно 1.25 кг / м 3 ), R T - радиус лопастей (в м), а λ - передаточное отношение конечных скоростей, которое определяется как:

λ = ωTRT / VωE7

где ω T - скорость вращения ветряной турбины (рад / с).

Рисунок 1.

Интеллектуальное управление максимизацией ветряной самовозбуждающейся индукционной генераторной системы с регулируемой скоростью, подключенной к электросети.

Коэффициент мощности турбины C P ( λ ) и коэффициент крутящего момента турбины C T ( λ ) являются функциями передаточного числа лопастей, если Угол наклона лопасти постоянный.Коэффициент мощности турбины представлен различными аппроксимационными выражениями. В этой главе C P ) и C T ( λ ) аппроксимируются аппроксимацией полиномиальной кривой пятого порядка, заданной формулами (8-9), и показано на рисунках (2 и 3). Кривые зависимости мощности и крутящего момента от скорости ветровой турбины можно рассчитать по формулам (4) - (7) при различных скоростях ветра. Оптимальная точка соответствует условию, когда коэффициент мощности C P ( λ ) становится максимальным.Максимальное значение C P составляет 0,37 при λ = 6,7.

CP (λ) = 0,0084948 + 0,05186λ − 0,022818λ2 + 0,01191λ3−0,0017641λ4 + 7,484x10−5λ5E8

CT (λ) = 0,00066294 + 0,0091889λ − 0,0026952λ2 + 0,001688λ3−0,00028374λ9 + 1,31688λ3−0,00028374λ4 + 1,3

2.3. Анализ отслеживания точки максимальной мощности

Когда передаточное отношение конечной скорости регулируется оптимальным значением независимо от скорости ветра, максимальная механическая мощность получается от ветряной турбины. Оптимальная скорость IG для максимальной мощности ветряной турбины определяется формулами (10), а максимальная механическая мощность и оптимальный крутящий момент определяются формулами (11) и (12).

PTm − max = Kp − maxVVω3E11TTm − opt = KT − optVVω2E12Kp − maxV = 12ρπRT2Cp, maxE13

KT − optV = 12ρπRT3Cp, max / λωoptE14

Kω − opt = λopt − 9000 / RTE15 Kp = λopt − 9000 / RTE15 Kω − opt) 3E16

KT − optω = KT − optV / (Kω − opt) 2E17

PTm − max = Kp − maxωωopt3E18

TTm − opt = KT − optωωopt2E19

Когда скорость IG всегда контролируется на При оптимальной скорости, указанной в (10), передаточное отношение остаточной скорости остается оптимальным, и может быть достигнута точка максимальной мощности. При любой скорости ветра мы можем рассчитать оптимальную скорость вращения ИГ из (10), а затем рассчитать максимальную механическую мощность из (11).Максимальная мощность используется в качестве опорной мощности к преобразователю CRPWM, чтобы получить ток максимальной нагрузки.

Из (10) - (17) максимальная мощность и оптимальный крутящий момент как функция оптимальной скорости вращения IG рассчитываются и определяются по (18) - (19). Из рисунка 4 видно, что максимальная мощность может быть достигнута, когда крутящий момент IG регулируется на оптимальной кривой крутящего момента в соответствии со скоростью ротора IG.

TIG − opt = −KT − optω − IGωr2E20

KT − optω − IG = KT − optV / G. (Kω − opt) 2E21

3.Динамическая модель самовозбужденного индукционного генератора

Динамическая модель IG полезна для анализа всех его характеристик. Модель d-q в произвольной системе отсчета обеспечивает полное решение для динамического анализа и управления в [2-4]. Динамическая модель приведена в (22-24, 25).

[0000] = [(Rs + Lsσddt) ωLsσLmLrddtLmLrω − ωLsσ (Rs + Lsσddt) −ωLmLrLmLrddt − LmLrRr0 (Rr / Lr + ddt) (ω − ωr) 0 − R− LmLr (ω − ωr) 0 − LmLr (ω − ωr) 0 − LmLr ddt)] [iqsidsλqrλdr] + [VqsVdsVqrVdr] E22

Vqs = 1C∫iqsdt + Vcq | t = 0E23

Vds = 1C∫idsdt + Vcd | t = 0E24

Terids (λ25Drids) −32P (λ25L)

, где V qs , V ds , i qs и i ds - напряжения и токи статора, соответственно. v qr и v dr - напряжения ротора. λ qr и λ dr - потоки ротора. R s , L s , R r и L r - сопротивление и самоиндуктивность статора и ротора соответственно. . L м - взаимная индуктивность.

Рис. 2.

Коэффициент мощности в зависимости от соотношения скорости наконечника.

Рис. 3.

Коэффициент крутящего момента в зависимости от соотношения скорости наконечника.

Связь между выходным крутящим моментом ветряной турбины и электромагнитным крутящим моментом IG определяется формулой (26).

TTm = Jddtωm + βωm + TeE26

Из (22-26) уравнения состояния SEIG и ветряной турбины могут быть выполнены, как в (27) и (28).

ddtωm = 1JTTm − βJωm − 1JTeE27

Рисунок 4.

Характеристики ветряной турбины при различных скоростях ветра.

ddt [iqsidsλqrλdr] = 1σLsLr [- (RsLr + RrLm2 / Lr) −ωσLsLr (Lm / Lr) Rr − ωrLmωσLsLr– (RsLr + RrLm2 / Lr) ωrLr (Lm-Lr Lr / LrLr / Lr) ωrLr (Lm-Lr Lr / Lr) LrLr Lr / LrLr / LrLr (Lm / Lr) ω − ωr) 0σLsLrLmRr / LrσLsLr (ω − ωr) −σLsLrRr / Lr] [iqsidsλqrλdr] + 1σLsLr [Lmvqr − LrvqsLmvdr − Lrvds −σLsLrvqr − Lrvds -σLsLrvqr-Lrvds

0

0, 9000 02423 J0249

0,

J024 900,

0, 9000, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900, 900 β - механические угловые скорости ветряной турбины, эффективная инерция ветряной турбины, индукционного генератора и коэффициент трения соответственно.

Чтобы смоделировать асинхронную машину для двигателя, важно определить индуктивность намагничивания при номинальном напряжении. В SEIG изменение намагничивающей индуктивности L m является основным фактором в динамике нарастания и стабилизации напряжения. В этом исследовании индуктивность намагничивания рассчитывается путем приведения в действие асинхронной машины с синхронной скоростью и проведения измерений, когда приложенное напряжение изменялось от нуля до 100% номинального напряжения.Индуктивность намагничивания, используемая в этой экспериментальной установке, представлена, как показано на рисунке 5. Результаты испытаний основаны на номинальной частоте (50 Гц) IG, точки - экспериментальные результаты, а кривая - аппроксимация кривой пятого порядка, представленной формулой

Лм = −1,023 × 10-11 В / фаз + 6,162 × 10-9 В / фаз - 1,25 × 10-6 В / ч

Рис. 5.

Магнитная кривая SEIG.

4. Оптимальный IFOC индукционного генератора

Динамика IFOC для IG может быть получена из (22-25) соответственно при λ qr = 0, qr / dt = 0, dr / dt = 0 и ω = ω e .Крутящий момент и угловая частота скольжения для ориентации поля ротора приведены в (26-27), а команды напряжения IFOC даны в (29-31) в [11, 12].

Te = −Kt.idse * iqse * = - KT − optω − IGωr2E29

ωsl = 1τr.iqse * idse * E30

[Vqse * Vdse *] = [eqseedse] - [Rs + σLsddt ωeσLs ωeσLs + σLsddt] [iqseidse] E31

где K t = (3/2) ( P /2) ( L м ) 2 / L r - постоянная крутящего момента, e e qs и e e ds - обратные ЭДС IG. T e , τ r , ω sl и ω e - электромагнитный момент, постоянная времени ротора, угловая частота скольжения , и угловая частота синхронной системы отсчета соответственно.

[eqseedse] = [ωeλdreLmLr 0] E32

В предыдущем анализе крутящий момент IG определяется формулой (29) как функция скорости ротора.Следовательно, ток оси d становится функцией только скорости ротора. Оптимальные токи по осям dq i ds и i qs могут быть получены из (22) и (29) и построены, как показано на рисунке 6. Эти графики показывают соотношение оптимальных токи как функция скорости ротора IG и могут быть аппроксимированы полиномами третьего порядка, заданными формулами (34, 35).

idse (ωr) iqse (ωr) = (KT − optω / Kt) ωr2E33

idse − opt (ωr) = Kd3ωr3 + Kd2ωr2 + Kd1ωr + Kd0E34

iqse − opt (ωrω2 + Kq3qrωr) + Kq3qrωr Kq0E35

За счет управления токами по осям dq с использованием (34) - (35) в соответствии со скоростью ротора IG, максимальная механическая мощность получается от ветряной турбины, а потери IG сводятся к минимуму.Кроме того, из (29) ясно, что крутящий момент IG пропорционален току по оси q, когда ток по оси d поддерживается постоянным, и, таким образом, мощность IG почти пропорциональна току по оси q. Следовательно, управление генерируемой мощностью становится возможным путем регулирования тока по оси q в соответствии с требуемой генерируемой мощностью, где ток по оси d задается формулой (34).

5. Динамическая модель преобразователя источника напряжения CRPWM на стороне IG

Блок-схема системы управления преобразователем источника напряжения CRPWM на основе IFOC-SEIG показана на рисунке 8.Хорошо известно, что IFOC асинхронных машин позволяет независимое управление двумя входными переменными: током статора по оси q i e qs и током статора по оси d i e. DS . Это говорит о том, что можно контролировать выходное напряжение, коэффициент мощности и / или КПД, управляя двумя составляющими токов статора. Уравнения динамики преобразователя CRPWM основаны на динамике IFOC IG в [12-14] и приведены в (36, 37).

eqse-Vqsec = Rsiqsec + σLsddtiqsec + ωeσLsidsec E36

edse-Vdsec = Rsidsec + σLsddtidsec- ωeσLsiqsec E37

Рассматривая идеальное звено постоянного тока, передаваемое между преобразователем постоянного тока и источником энергии, можно считать, что энергия является источником энергии. Как следствие, мгновенная мощность как на стороне переменного тока, так и на стороне постоянного тока преобразователя одинакова.

Vdcidc = 32 (Vqseiqse + Vdseidse) E38

Из (38), соотношение между током промежуточного контура i dc и токами оси dq i e qs и i e DS выглядит следующим образом.

idc = 32 (VqseVdciqse + VdseVdcidse) E39

При FOC V e ds ≅0, следовательно, существует прямая связь между током промежуточного контура и током оси q ИГ.

iqse = 23VdcVqseidcE40

Динамика звена постоянного тока определяется формулами (41-43).

CdcddtVdc + iL = idcE41

CdcddtVdc + 1RLVdc = idcE42

idc = 32VqseVdciqseE43

где, C dc i ток нагрузки 900-23 L , ток нагрузки 900 -23 L , ток нагрузки 900-23 и i dc - ток промежуточного контура.Уравнения состояния преобразователя CRPWM и звена постоянного тока получены из (36-43) и приведены в (44-45).

ddtVdc = [1Cdc −1RLCdc] [idcVdc] E44

ddt [iqsecidsecVdc] = 1σLs [−Rs ωeσLs 0 − ωeσLs Rs 0σLsKdcq σLsKdcd 00] [ecσLs 0секLs] [icσLs] [icσLs] 0 сек. Vqsecedse-Vdsec iL] E45
Рис. 6.

Оптимальные токи по осям dq как функция скорости ротора IG.

Из (45) ток по оси q iqse можно оценить как:

iqse = An − 1 [V˙dc − BniL − CEnqdse] E46

где An = [Kdcq + Kdcd / τr.ωsl], Bn = [- 1 / Cdc], Cn = [1 / Cdc] и Eqdse = [eqse * −Vqse * edse * −Vdse *].

В установившемся режиме ток нагрузки i L приблизительно равен току звена постоянного тока i dc . Таким образом, оптимальный ток нагрузки можно аппроксимировать формулой (47). На рисунке 7 показан оптимальный ток нагрузки, соответствующий максимальной механической мощности, получаемой от ветряной турбины.

iLopt (ωr) = KL3ωr3 + KL2ωr2 + KL1ωr + KL0E47

Рисунок 7.

Оптимальный ток нагрузки как функция скорости ротора IG.

6. Динамическая модель инвертора источника напряжения CRPWM на стороне сети

Инвертор источника напряжения CRPWM на стороне сети подключается к сети через три однофазные катушки (управляющие обмотки). Эта конфигурация позволяет работать в режиме повышения мощности и иметь такие привлекательные функции, как постоянное напряжение промежуточного контура, низкие гармонические искажения сетевого тока, двунаправленный поток мощности и регулируемый коэффициент мощности. Целью управления преобразователем источника напряжения CRPWM на стороне сети является подача тока на обмотку управления и независимое управление активной и реактивной мощностью, подаваемой в сеть.Используя метод векторного управления, токи инвертора CRPWM управляются с очень широкой полосой пропускания. Используется метод векторного управления с опорным кадром, ориентированным вдоль положения вектора напряжения в сети, так что В qg = V mg и V dg = 0 . Это позволяет независимо управлять активной и реактивной мощностью через токи i qg и i dg соответственно.Обычно ток составляющей реактивной мощности устанавливается равным нулю для работы с единичным коэффициентом мощности. Основная цель этой схемы управления состоит в том, чтобы модулировать инвертор для регулирования величины и фазового угла тока питания сети, чтобы можно было контролировать активную и реактивную мощность, поступающую в сеть. Процедура моделирования инвертора CRPWM основана на методе управления ориентацией виртуального потока (VFOC). Управление преобразователем на стороне сети, показанное на рисунке 9, основано на уравнениях напряжения d – q для системы преобразователя реактивного сопротивления в соответствии со следующими уравнениями:

[Vqeg * Vdeg *] = [eqegedeg] + [Rg + Lgp ωegLg-ωegLg Rg + Lgp] [iqegideg] E48

[PQ] = 32.[Vqeg VdegVdeg −Vqeg] [iqeg ideg] E49

Векторное управление инвертором CRPWM на стороне сети представлено на блок-схеме, показанной на рисунке 9. Управление реактивной мощностью осуществляется путем воздействия на ток управляющей обмотки, я DS . Эталонный ток получается с помощью ПИ-регулятора тока, который регулирует реактивную мощность до желаемой величины. Точно так же управление активной мощностью осуществляется посредством воздействия на ток обмотки управления i qs , а опорный ток задается контроллером тока PI.Возможная ситуация для определения текущих эталонов - отслеживать максимальную мощность турбины для каждой скорости ветра.

При VFOC, В dg = 0 . Таким образом, существует прямая зависимость между активной мощностью P и током по оси q и реактивной мощностью Q и током по оси d обмоток управления. Это позволяет независимо управлять активной и реактивной мощностью посредством токов i qg и i dg соответственно согласно следующим уравнениям:

[PQ] = 32.[+ Vqeg 00 −Vqeg] [iqeg ideg] E50

Команды dq-тока инвертора выражаются как:

[iqeg * ideg *] = 23 [+ P * Vqeg * −Q * Vqeg *] E51

где P * и Q * обозначают требуемую максимальную активную и реактивную мощность. Для достижения единичного коэффициента мощности значение Q * должно быть равно нулю. Из (50) очевидно, что текущая команда оси d должна быть равна нулю для работы с единичным коэффициентом мощности, а текущая команда оси q может быть оценена по требуемой активной мощности.Из (47) видно, что члены связи существуют в контурах управления током d-q. Разделители напряжения d – q предназначены для развязки контуров регулирования тока. Также добавлены подходящие компоненты управления напряжением сети с прямой связью для ускорения отклика на ток. Цепи управления постоянным током инвертора CRPWM в предлагаемой системе управления показаны на рисунке 9.

7. Конструкция ПИД-регуляторов для двухсторонних преобразователей источника переменного / постоянного / переменного напряжения CRPWM

В этом разделе рассматриваются процедуры проектирования для ПИД-регулятора напряжения преобразователя источника напряжения CRPWM на стороне IG, ПИД-регуляторы активной мощности и реактивной мощности для инвертора CRPWM на стороне сети.Процедуры проектирования основаны на методе отклика индекса производительности с абсолютной погрешностью интегрального времени (ITAE) для получения желаемых характеристик управления в номинальных условиях отслеживания команд.

7.1. Конструкция ПИД-регулятора напряжения для преобразователя источника напряжения CRPWM на стороне IG

Систематическая процедура проектирования ПИ-регуляторов тока, способных удовлетворить желаемые спецификации, приведена в [12]. Коэффициенты усиления контроллеров тока оси PI d-q были определены с использованием метода отклика индекса производительности ITAE и приведены в (51-52).Из блок-схемы, показанной на рисунке 8, устройство оценки обратной ЭДС применяется к токовой петле по оси q для управления с прямой связью по напряжению. Ток статора по оси q IG выбирается в качестве переменной, которую необходимо изменить для регулирования напряжения промежуточного контура. Управление напряжением осуществляется через контур управления напряжением с использованием ПИД-регулятора напряжения и предназначен для стабилизации контура управления напряжением. Коэффициенты усиления ПИД-регулятора были определены с использованием метода отклика индекса производительности ITAE. Осуществляя управление развязкой, можно упростить динамическую модель, включающую преобразователь CRPWM и IG, а передаточная функция с обратной связью задается формулой (53) на рисунке 7.

Kicq = ωn2σLsKpcq = (1.4ωnσLs − Rs − Tq) E52

Kicd = ωn2σLsKpcd = (1.4ωnσLs − Rs − Td) E53

Vdc (s) Vdc3 * (s) | iL = a1s + a0s4 + b3s3 + b2s2 + b1s + b0 ≅ωn4s4 + 2.1ωns3 + 3.4ωn2s2 + 2.7ωn3s + ωn4E54

Параметры ПИД-регулятора напряжения указаны в (54-56).

KPv = 1Kdc.σLsKicq (2.7ωn3 − KpcqKicq.ωn4) E55

Kiv = 1Kdc.σLsKicq.ωn4E56

Kdv = 1Kdc.

7.2. Конструкция активного ПИД-регулятора мощности для сетевого инвертора источника напряжения CRPWM

Систематическая процедура проектирования ПИ-регуляторов тока приведена в [12].Эти контроллеры разработаны на основе динамической модели управляющих обмоток VFOC. Коэффициенты усиления контроллеров тока оси PI d-q были определены и приведены в (

.

Смотрите также