Wind energy storage systems optimization using hydro electric energy

Size: px
Start display at page:

Download "Wind energy storage systems optimization using hydro electric energy"

Transcription

1 Investeşte în oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane Axa prioritară 1 Educaţie şi formare profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere Domeniul major de intervenţie 1.5. Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării Titlul proiectului: Studii doctorale pentru dezvoltare durabilă (SD-DD) Numărul de identificare al contractului: POSDRU/6/1.5/S/6 Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braşov Universitatea Transilvania din Brasov Scoala Doctorala Interdisciplinara Departament de cercetare: Sisteme electrice avansate Ing. Andreea FORCOȘ Optimizarea sistemelor de stocare a energiei eoliene utilizând energia hidroelectrică Wind energy storage systems optimization using hydro electric energy Conducător ştiinţific Prof.dr.ing. Corneliu MARINESCU BRAȘOV, 211

2 MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-dul EROILOR, Nr. 29, 536, Tel , Fax RECTORAT D-nei/lui COMPONENŢA Comisiei de doctorat Numită prin Ordinul Rectorului Universităţii Transilvania din Braşov nr. 4748/ PREŞEDINTE: CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: REFERENŢI: Prof. univ. dr. ing. Sorin MORARU DECAN - Facultatea de Inginerie Electrică şi Ştiinţa Calculatoarelor Universitatea Transilvania din Braşov Prof. univ. dr. ing. Corneliu MARINESCU Universitatea Transilvania din Braşov Prof. univ. dr. ing. Dan FLORICĂU Universitatea Politehnica din Bucureşti Prof. univ. dr. ing. Valentin NĂVRĂPESCU Universitatea Politehnica din Bucureşti Conf. univ. dr. ing. Luminița CLOȚEA Universitatea Transilvania din Braşov Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: Marți, 27 Septembrie 211, ora 12, sala NP18 din cadrul Facultăţii de Inginerie Electrică şi Ştiinţa Calculatoarelor. Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugam să le transmiteţi, în timp util pe adresa Facultăţii de Inginerie Electrică şi Ştiinţa Calculatoarelor, strada Politehnicii nr. 1, sau pe adresa de andreea.forcos@unitbv.ro. Totodată vă invităm să luați parte la ședința publică a tezei de doctorat. Vă mulțumim.

3 CUPRINS Pag. teza Pag. rezumat INTRODUCERE 3 1 Obiectivele lucrării 4 2 Organizarea tezei MIJLOACE DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE Trecere în revistă a mijloacelor de stocare a energiei eoliene Stocare energiei electrice în supracondensatoare Stocarea energiei în sisteme inerțiale cu roată volantă Stocarea energiei sub forma energiei chimice Stocarea energiei sub forma energiei sub forma energiei potențiale a aerului comprimat Stocarea energiei în energia potențială a apei Stocarea energiei prin pomparea apei Amenajările centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare Exemple de stocare a energiei electrice prin pomparea apei Avantajele și dezavantajele stocării energiei electrice prin pomparea apei Concluzii POMPAREA APEI APLICATĂ CA METODĂ DE STOCARE PENTRU ENERGIA EOLIANĂ Descrierea unui sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Turbina eoliană Convertor electric Mașină electrică pentru antrenarea pompei Pompa Probleme care apar la conversia energiei eoliene în energie hidroelectrică Funcționarea sistemului în regim de turație variabilă Probleme legate de randament Concluzii MODELAREA ELEMENTELOR DIN CADRUL SISTEMULUI AUTONOM PROPUS PENTRU STOCAREA ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI Turbina eoliană Modelarea rotorului turbine Modelarea cutiei de viteze Modelarea generatorului eolian Modelarea convertorului electric de putere Funcționarea convertorului electric de putere Invertorul classic cu două nivele de tensiune 41 18

4 Invertorul multinivel Conceptul multinivel Clasificarea convertoarelor multinivel Tehnici de modulație ale convertoarelor multinivel Supramodulația Analiza pierderilor unui invertor Modelul de calcul al pierderilor unui invertor Comparație între un invertor cu două și cu trei nivele de tensiune Modelarea mașinii asincrone Modelarea tipurilor de control ale maşinii asincrone Cotrolul scalar V/Hz Modelul vectorial cu orientare după câmp Metoda vectorială directă de orientare după câmp Metoda vectorială indirectă de orientare după câmp Pierderile și randamentul mașinii asincrone Defluxarea mașinii asincrone Optimizarea controlului mașinii asincrone pentru obținerea unui randament cât mai ridicat într-o aplicație de stocare a energiei prin pomparea apei Modelarea pompei centrifuge Concluzii SIMULAREA SISTEMULUI AUTONOM DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI Simulări privind comportamentul sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Validarea metodei de control V/Hz 3 pentru mașina de antrenare a pompei prin simulări comparative între diferite metode de comandă Simulare realizată în contextul condițiilor nominale de funcționare a mașinii asincrone Simulare asupra comportamentului mașinii de antrenare a pompei în contextul unui potențial eolian scăzut Concluzii EXPERIMENTE PRIVIND FUNCȚIONAREA UNUI SISTEM AUTONOM DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI Validarea metodei de control a mașinii asincrone de antrenare a pompei Validarea metodei de control la nivelul de putere de 2,2 kw Descrierea standului experimental 91 47

5 Implementarea comenzii pentru emularea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei în dspace Rezultatele determinărilor experimentale Validarea metodei de control la nivelul de putere de 5,5 kw Descrierea standului experimental Implementarea comenzii pentru emularea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei în dspace Comparaţia rezultatelor obţinute prin cele două metode de control ale maşinii asincrone (V/Hz şi V/Hz 3 ) Analiza experimentală, la nivel de laborator, a invertorului cu trei nivele de tensiune cu diode flotante, 3L NPC Concluzii FINAL CONCLUSIONS. ORIGINAL CONTRIBUTIONS. FURTHER RESEARCH DIRECTIONS BIBLIOGRAFIE PARȚIALĂ 65 ANEXA A. Locații de centrale de stocare a energiei prin pomparea apei 119 ANEXA B. Determinarea experimentală a pierderilor mașinii asicrone 124 ANEXA C. Modele Matlab/Simulink utilizate în simulări 13 ANEXA D. Modele Matlab/Simulink pentru realizarea controlului și achiziției de date în dspace 137 DISEMINAREA REZULTATELOR REZUMAT/ABSTRACT CURRICULUM VITAE

6 TABLE OF CONTENTS Pag. Pag. thesis summary INTRODUCTION 3 1 Objectives 4 2 Thesis structure 4 1. WIND ENERGY STORAGE METHODS Wind energy storage methods review Supercapacitors energy storage Flywheel energy storage Storing energy in batteries Compressed air energy storage Storing energy by water potential energy Pumped storage Conclusions PUMPED STORAGE FOR WIND ENERGY Wind energy pumped storage system description Wind turbine Electric converter Electric machine for pump drive Pump Wind to hydro conversion problems Variable speed operation of the system Efficiency problems Conclusions AUTONOMOUS WIND ENERGY PUMPED STORAGE SYSTEM MODELING Wind turbine Wind turbine rotor modeling Gearbox modeling Wind generator modeling Electric converter modeling Electric converter operation Two level voltage classic inverter Multilevel Inverter Multilevel concept Multilevel converter classification Multilevel converter modulation techniques 5 23

7 Overmodulation Inverter losses investigation Inverter losses model Two level and three level inverter losses comparison Induction machine modeling Induction machine control methods V/Hz control Field oriented model Direct field oriented control method Indirect field oriented control method Induction machine losses and efficiency Induction machine field weakening Induction machine control optimization for wind energy pumped storage system efficiency improving Pump modeling Conclusions AUTONOMOUS WIND ENERGY PUMPED STORAGE SYSTEM SIMULATION Simulation regarding autonomous wind energy pumped storage system Behavior Pump driving machine control method validation by simulation of different control methods in contrast Induction machine nominal operation simulation Low wind speed context of induction machine simulation Conclusions EXPERIMENTS REGARDING AUTONOMOUS WIND ENERGY PUMPED STORAGE SYSTEM OPERATION Pump drive electric machine control method validation Control method experimentally validation at 2,2 kw Experimental setup description Implementation control for wind energy pumped storage system emulation in dspace Experimental results Control method experimentally validation at 5,5 kw Experimental setup description Implementation control for wind energy pumped storage system emulation in dspace Experimental results comparison for V/Hz and V/Hz

8 5.2. Experimental analysis of three level neutral point clamped interter Conclusions FINAL CONCLUSIONS. ORIGINAL CONTRIBUTIONS. FURTHER RESEARCH DIRECTIONS REFERENCES 65 Appendices A. Pumped storage locations globally 119 Appendices B. Experimentally determination of induction machine losses 124 Appendices C. Matlab/Simulink models used in simulations 13 Appendices D. Matlab/Simulink models for real time control and AUTHOR PUBLICATIONS ABSTRACT CURRICULUM VITAE data aquisition with dspace 137 În rezumat s-au păstrat notațiile figurilor, ecuațiilor și tabelelor din teza de doctorat.

9 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene INTRODUCERE Lumea secolului XXI se confruntă cu o situație tot mai acută cu efecte ireversibile asupra planetei pe plan fizic, ecologic, social și economic. Aceasta este cauzată de setea de energie existentă la nivel global, corelată cu creşterea nivelului de poluare, precum şi cu preconizarea epuizării resurselor de combustibili fosili. În acest context sunt promovate tot mai intens sursele regenerabile de energie. Pe plan mondial și național sunt dezvoltate strategii în scopul creșterii ratei de producere a energiei din aceste surse. Referitor la România, 38% din energie ar trebui să fie produsă din surse verzi până în anul 22. Bruxelles-ul a stabilit pentru ţara noastră ţinte intermediare, iar dacă România eşuează în atingerea a două asemenea ţinte consecutiv, strategia naţională va trebui revizuită. Această conjunctură a favorizat creșterea nivelului de producere a energiei eoliene. Astfel, în anul 21, un procent de 22% din totalul de energie regenerabilă produsă era dat de energia eoliană [1]. Problema care apare referitor la integrarea energiei eoliene constă în impredictibilitatea și variabilitatea sa. Caracterul instabil este reflectat în funcționarea sistemului electroenergetic prin perturbaţii şi deteriorarea calității energiei. În cazul reţelelor mici, izolate, efectele sunt foarte pronunţate. În astfel de situaţii, turbinele eoliene trebuie deconectate şi se pierde energia care ar putea fi produsă în intervalul de timp în care acestea sunt oprite [2], [3]. O rezolvare a acestei probleme constă în stocarea energiei eoliene pe termen lung. Dintre metodele de stocare a energiei, o bună alternativă este cea prin pomparea apei datorită avantajelor aduse de aceasta, respectiv capacitate mare şi timp îndelungat de stocare. Prin această metodă de stocare energia, care ar fi pierdută în intervalul de timp în care operatorii de reţea nu permit conectarea turbinei eoliene, este capturată în energia potenţială a apei şi utilizată de către hidrocentrale atunci când cererea de energie este mare, de exemplu în perioadele cu vârf de sarcină. Totuși, conversia energiei cinetice a vântului în energia potenţială a apei implică un sistem format din multiple elemente, cu parametri variabili şi în interdependenţă unii faţă de alţii. Pentru buna funcţionare a sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei este necesară alegerea unor elemente care să fie adecvate regimului de funcţionare, care este unul variabil. De asemenea, parametrii acestora trebuie controlaţi corespunzător pentru obţinerea unei performanţe cât mai ridicate. Totodată, lanţul energetic de conversie din care este constituit un sistem de stocare a energiei eoliene este afectat de pierderi şi randamentul global este scăzut. În România nu există implementate centrale de stocare a energiei electrice prin pompare. La Tarnița-Lăpuștești, în județul Cluj, s-a dorit construcția unei astfel de centrale cu acumulare prin pompaj. Această centrală a fost proiectată cu 4 grupuri reversibile turbină-pompă, fiecare a câte 25 MW. Execuția proiectului a fost amânată, astfel, conform unui comunicat de presă al S.C. Hidroelectrica S.A. din mai 211, abia în anul 217 se vor executa lucrările de punere în funcțiune a primelor două grupuri energetice și în anul 219 va avea loc punerea în funcțiune conform indicatorilor aprobați, la capacitate finală [4]. 1

10 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene Tematica abordată în cadrul tezei de doctorat este de actualitate. Se încadrează în domeniile 2 și 3, prioritare pentru cercetare din FP7 al Uniunii Europene, astfel [5]: D 2: Energie: Sisteme și tehnologii energetice durabile, securitatea energetică, promovarea tehnologiilor energetice curate, a măsurilor de protecție a mediului și a reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră; D 3: Mediu: Modalități și mecanisme pentru reducerea poluării mediului, tehnologii cu grad scăzut de poluare, în special în transporturi și producerea energiei. România are un bun potențial eolian, neexploatat la capacitate maximă, precum şi resurse hidro exploatate în mare măsură. Astfel, metoda de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei poate fi implementată cu succes în ţara noastră pentru îndeplinirea obligaţiilor referitoare la integrarea surselor regenerabile de energie. Repartizarea geografică a acestora din urmă asigură totodată și o distribuție echilibrată a resurselor. Obiectivele tezei: Având în vedere cele menţionate, în această teză de doctorat se promovează utilizarea sistemelor nepoluante de producere și stocare a energiei eoliene, rezultate din asocierea a două resurse naturale gratuite: vânt și apă. Un prim obiectiv al tezei este analizarea sistemului de stocare a energiei eoliene utilizând energia hidroelectrică. Alt obiectiv important constă în identificarea soluției optime pentru configurația sistemului. De asemenea, este importantă identificarea parametrilor funcționali ai sistemului. Obiectivul principal este acela de optimizare a sistemului de stocare a energiei eoliene utilizând energia hidro-electrică, care se realizată din punct de vedere al creșterii randamentului global. Organizarea tezei de doctorat Teza de doctorat este organizată în șase capitole și patru anexe, care evidențiază etapele de elaborare a lucrării. În Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene este prezentată o trecere în revistă a mijloacelor de stocare a energiei, aplicate cu precădere energiei eoliene. Este realizată o clasificare a acestora în funcție de durata de stocare. În partea a doua a acestui capitol este descrisă stocarea energiei electrice prin pomparea apei considerată ca atare, fără asocierea cu o sursă de energie regenerabilă. Datorită avantajelor acestei metode de stocare a energiei electrice, prin capacitatea mare, timpul de răspuns rapid și flexibil, durata îndelungată de stocare, această metodă este considerată a fi o bună alternaticvă de stocare și de integrare a energiei eoliene. Capitolul 2. Pomparea apei ca metodă de stocare a energiei eoliene cuprinde două părți. În prima parte este descris sistemul implicat pentru producerea energiei electrice din energia cinetică a vântului, pâna la partea de conversie în energia potențială a apei. Sunt prezentate fiecare dintre 2

11 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene elementele din care acesta este format pentru funcționarea în mod autonom. În a doua parte a acestui capitol sunt aduse în discuție problemele care apar la o conversie de tip eolian-hidro. După cum arată și denumirea sa, Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei eoliene prin pomparea apei, prezintă modelele matematice ale fiecărui element al lanțului electroenergetic din care este format sistemul, funcționând în mod autonom. În cadrul acestui capitol este descrisă o metodă de control propusă pentru mașina asincronă de antrenare a pompei, care își are utilitatea într-o astfel de aplicație. Această metodă de comandă a mașinii îndeplinește obiectivul principal al acestei teze de doctorat prin creșterea randamentului global al sistemului. În Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei sunt prezentate simulările efectuate în scopul evidențierii comportamentului sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. De asemenea, sunt prezentate o serie de simulări asupra mașinii de antrenare a pompei, privind metoda de comandă aplicată. Astfel, este validată prin simulare metoda de control propusă pentru această mașină. Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei cuprinde două părți. În prima parte este validată metoda prin care se optimizează sistemul autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Optimizarea are loc la nivelul mașinii de antrenare a pompei, prin comanda acesteia. De asemenea, experimentele au rolul și de a se evidenția comportarea globală a sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei. În a doua parte se prezintă analiza experimentală a invertorului cu trei nivele de tensiune cu diode flotante (NPC) și determinarea experimentală a randamentului acestuia. În Capitolul 6. Concluzii finale. Contribuții originale. Direcții viitoare de cercetare sunt prezentate concluziile asupra tematicii abordate. De asemenea, sunt prezentate contribuțiile autoarei, precum și direcțiile viitoare de cercetare asupra subiectului abordat în această teză de doctorat. 3

12 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene CAP. 1. MIJLOACE DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE Energia eoliană prezintă un caracter variabil și impredictibil. Nu are disponibilitate continuă fiind obținută dintr-o sursă intermintentă de energie, vântul. Integrarea acestui tip de energie este o problemă actuală deoarece afectează stabilitatea sistemelor energetice [1.1], [2.1], [3.1]. De asemenea, sistemele de stocare reprezintă o metodă de adaptare la variațiile cererii de energie, cum ar fi furnizarea energiei unei sarcini cu dependență de timp diferită față de generare. Includerea mijloacelor de stocare a energiei în cadrul sistemelor care au la bază producerea energiei din surse intermitente este primul pas în asigurarea fezabilității unui astfel de sistem [4.1]. Cerințele ideale ale unui sistem de stocare includ un răspuns rapid la cererea de energie, durată lungă de stocare, capacitate ridicată de stocare [4.1] Trecere în revistă a mijloacelor de stocare a energiei eoliene Sistemele de stocare a energiei (SSE) se pot clasifica în funcție de mai multe criterii [5.1]. Unul dintre acestea se referă la durata de stocare. Astfel, SSE se împart în două mari categorii: SSE cu stocare pe scurtă durată, cu timpul de stocare mai mic de 1 minute, care cuprind: stocarea energiei electrice în supracondensatoare: Au durată de viață lungă, se încarcă şi descarcă rapid, sunt cele mai potrivite pentru aplicaţii pe termen scurt, cum ar fi uniformizarea sarcinii. Densitatea scăzută de energie este scăzută. Un producător european a comandat un sistem de 2-7 de celule BOOSTCAP de la Maxwell Technologies în valoare de 3 milioane de dolari, care să asigure funcționarea continuă a unor turbine eoliene cu putere instalată de până la 2,5 MW [7.1], [8.1]. În figura 1.1 este prezentat un supracondensator de la firma Maxwell, care are o capacitate de 27 F la 2,5V. Fig. 1.1 Supracondensator de la firma Maxwell [9.1] stocarea energiei în sisteme inerţiale cu roată volantă: Sistemele inerțiale cu roată volantă servesc la nivelarea puterii de intrare şi de ieşire a unui dispozitiv mecanic de rotire (o turbină). Sunt dispozitive de stocare în care se stochează energie cinetică prin accelerarea foarte rapidă a unui rotor, ideale pentru utilizarea în cazul reţelelor mici sau nelegate la sistemul naţional pentru netezirea vânturilor intermitente de energie produsă. Timpul de stocare este scurt. 4

13 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene Fig Sistem inerțial cu roată volantă [1.1] SSE cu stocare pe lungă durată, cu timpul de stocare mai mare de 1 minute, care cuprind: stocarea energiei sub forma energiei chimice; Stocarea energiei sub forma energiei chimice are loc în bateriile electrochimice şi reprezintă cea mai răspândită formă de stocare a energiei electrice. Plaja de putere a acestor sisteme este foarte întinsă (de la câţiva W până la câţiva MW). În tabelul 1.1 sunt sintetizate comparativ principalele caracteristici ale unor dintre cele mai întâlnite tipuri de baterii. Bateriile prezentate sunt bateria cu plumb (Pb), bateria Nichel-Cadmiu (NiCd), bateria Nichel-Metal hidrid (NiMH), Bateria cu ioni de litiu (Li-Ion) și în final un tip de baterie care funcționează pe baza unei reacții chimice de oxidoreducere, substanța electrolitului fiind Vanadiu (VRB) [6.1], [11.1],[12.1], [13.1], [14.1], [15.1]. Tabelul 1.1 Caracteristicile principalele ale unor tipuri de baterii Tip baterie Pb NiCd NiMH Li-Ion VRB Densitate de energie [Wh/kg] Tensiunea pe element [V] 2 1,25 1,25 3,6 1,5 Numărul ciclurilor de încărcare/ descărcare Toleranță la supraîncărcare Ridicată Moderată Scăzută Foarte scăzută Ridicată Timp minim de reîncărcare [ore] Ordinul minutelor Autodescărcare Redusă Moderată Ridicată Redusă Redusă Temperaturi de funcționare -2 6C -4 6C -2 6C -2 6C 4C (la descărcare) Randament 75% 7% 75% 99% 65 96% Impact asupra mediului Ridicat Ridicat Redus Ridicat Scăzut stocarea energiei sub forma energiei potenţiale a aerului comprimat; Stocarea energiei sub forma energiei potențiale a aerului comprimat se bazează pe utilizarea energiei din perioadele de alimentare în exces pentru a comprima aerul într-o cavitate subterană. Oferă capacitate ridicată de stocare a energiei și răspuns rapid. Dezavantajul principal al acestei metode de stocare constă în necesitatea unui rezervor mare etanş care poate fi specific locaţiei; 5

14 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene Fig Stocarea energiei eoliene în energia potențială a aerului comprimat [16.1] stocarea energiei sub forma energiei potenţiale a apei: Întrucât stocarea prin pomparea apei face subiectul acestei teze, această metodă de stocare este tratată pe larg în subcapitolul 2, prin redarea unor aspecte care țin exclusiv de această metodă de stocare, luată ca atare, ci nu în asociere cu surse de energie regenerabilă Stocarea energiei sub forma energiei potenţiale a apei Stocarea energiei electrice în energia potențială a apei constă în utilizarea surplusului de energie al surselor intermitente pentru pomparea apei dintr-un bazin inferior într-unul superior. Când este nevoie de energie, de exemplu în perioadele de vârf de sarcină, apa este eliberată și are loc producere de energie pe cale hidroelectrică [4.1], [6.1]. O centrală de stocare a energiei prin pomparea apei este ilustrată în figura Este singura metodă de stocare care asigură stocarea unor cantităţi mari de energie, dar şi integrarea surselor intermitente de energie electrică, cum sunt energia eoliană și solară. De aici, rezultă importanţa centralelor hidro-eoliene, cu toate că randamentul este mai scăzut. Combinarea energiei eoliene cu cea hidro înlătură dezavantajele menţionate anterior, referitor la energia eoliană [2.1], [17.1], [18.1]. Fezabilitatea și costul depind de amplasamentul geografic al sistemului, deoarece este necesară o cantitate mare de apă şi/sau este necesară o separare verticală între stocare şi rezervorul de descărcare. Structura fizică a sistemului de stocare poate fi construită de la zero, caz în care costurile inițiale se ridică foarte mult, sau poate fi consolidată pe baza resurselor existente sau se poate profita de condițiile naturale. Astfel, în unele cazuri separarea între bazine a fost consolidată în subteran, unde pot fi folosite minele inundate sau alte cavităţi. Marea, lacurile sau râurile poate fi folosite ca un rezervor de înălţime inferioară. Unele baraje mari ale centralelor hidroelectrice au capacitate de stocare şi pot fi utilizate pentru pompare hidro. De altfel, orice poate ţine apa şi se află la înălţime mai mică decât bazinul superior poate fi considerat bazin inferior. De asemenea, se caută soluţii pentru realizarea bazinului superior cu costuri cât mai reduse, prin utilizarea unor lacuri naturale sau a unor văi care necesită baraje de dimensiuni reduse [7.1]. 6

15 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene Baraj Bazin superior Conductă Bazin inferior Clădirea centralei Pompare/ Turbinare Fig Centrală de stocare a energiei prin pomparea apei [2.1] Exemple de centrale de stocare a energiei prin pomparea apei Toate ţările avansate din punct de vedere economic: SUA, Japonia, Germania, etc. au astfel de centrale cu puteri totale de mii de MW. Ele folosesc căderi mari de apă (mai mari de 2 m) pentru a fi necesare debite mai reduse. Puterea unitară a agregatelor este cuprinsă între 1 şi 45 MW. În continuare sunt prezentate unele dintre exemplele semnificative de centrale de stocare prin pomparea apei, de interes la nivel global, [7.1], iar în Anexa A a acestei teze sunt sintetizate centralele de stocare prin pompare de pe tot globul în funcție de țara unde sunt localizate. Centralele de stocare prin pomparea apei, care impresionează prin construcție și nivel de putere, sunt următoarele: The Okinawa Seawater Pumped Storage Power Plant din Yanbaru, Japonia foloseşte marea ca şi bazin inferior, un sistem de 3 MW cu o cădere efectivă de 136 m. Okinawa a intrat în funcţionare în 1999; Centrala Dinorwig din Ţara Galilor, Marea Britanie, este una dintre cele mai cunoscute centrale cu sistem de pompare din lume. Centrala a fost construită între 1972 şi 1982, în cea mai mare cavitate construită de om în munţii din nordul Ţării Galilor. Şase turbine uriaşe pot furniza fiecare 317 MW, producând împreună până la 18 MW din volumul de lucru de 6 milioane de m 3 de apă şi o înălţime de 6 m; Bath County Pumped Storage Station din Virginia are un sistem de pompare de 21 MW cu 6 turbine care pompează 11 milioane de galoni pe minut. Generarea utilizează 14,5 galoni pe minut. Acest sistem costă US $1,7 bilioane. Funcţionarea a început în 1985 şi staţia aparţine Allegheny Power System; Avantajele [7.1]: scară largă pentru tehnologia de stocare şi utilizarea tehnologiilor mai vechi de stocare; o tehnologie verificată, producând mai mult de 2,5 % din piaţa de energie a Statelor Unite şi generarea a peste 9 GW global; stocare pe termen lung, fără pierderi de energie; din energia utilizată pentru pompare, 7-85% poate fi recapturată; răspuns rapid la schimbările în cererile de încărcare, măsurat în secunde; 7

16 Capitolul 1. Mijloace de stocare a energiei eoliene unele baraje mari sunt deja prevăzute cu posibilităţi de stocare a apei; apa poate fi dulce sau sărată; în cazul unei centrale cu apă sărată se poate introduce desalinizarea; capacitate ridicată (până la 1 MW sau mai mult); timpul de eliberare poate varia de la ore la zile; nu implică utilizarea de materiale toxice; poate fi utilizată zilnic sau de mai multe ori pe zi; are reacţie rapidă când este necesar, pentru a răspunde rapid la condiţiile de piaţa în general durează mai puţin de 1 minute să ajungă la capacitate maximă, iar dacă lucrează în standby poate ajunge la capacitate maximă în 1, 3 de secunde. Dezavantaje [7.1]: construcţiile durează mult, sunt scumpe, mai ales dacă se începe de la zero, acestea pot fi înlăturate prin folosirea structurilor pre-existente şi caracteristicile geografice; costuri mari de capital, se poate folosi actualizarea hidrocentralelor existente ca o oportunitate de a reduce costurile; tehnologie intensivă cu nevoi mari de teren, tinde să fie departe de transmiterea cererii de încărcare; se poate evita dăunarea ecosistemului dacă sistemul utilizează cavităţi subterane în locul râurilor Concluzii Acest capitol cuprinde o trecere în revistă a principalelor tehnologii de stocare a energiei utilizate la ora actuală. Sunt prezentate avarantajele și dezavantajele acestora. În urma analizei, se constată că stocarea în energia potențială a apei, respectiv prin pomparea apei, prezintă unele avantaje pe care celelalte metode de stocare nu le pot îndeplini. Astfel, capacitatea de stocare este de nivel ridicat, de ordinul sutelor de MW, există posibilitatea unui răspuns foarte rapid la cererea de energie și au flexibilitate ridicată în ceea ce privește perioada de eliberare a apei. În aceste condiții, stocarea prin pomparea apei este o modalitate care se pretează foarte bine surselor de energie regenerabilă cu grad ridicat de impredictibilitate, cum este energia eoliană. Nivelul la care trebuie să se realizeze integrarea energiei eoline în sistemele energetice este tot mai ridicat și o mare cantitate de energie s-ar pierde fără existența unui sistem de stocare care să permită absorbirea acestei energii. De asemenea, printr-un astfel de sistem sunt asigurate în totalitate atât calitatea energiei, cât și promptitudinea de furnizare către consumatori. 8

17 Capitolul 3. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene CAP. 2. POMPAREA APEI CA METODĂ APLICATĂ PENTRU STOCAREA ENERGIEI EOLIENE Dacă în capitolul anterior s-a prezentat metoda de stocare a energiei prin pomparea apei, considerată ca atare, în acest capitol se prezintă aplicarea acestei metode cu precădere pentru energia eoliană. Capitolul cuprinde două părți. În prima parte este descris sistemul implicat pentru producerea energiei electrice din energia potențială a vântului, pâna la partea de conversie în energia potențială a apei. Sunt prezentate fiecare dintre elementele din care este format, respectiv turbină eoliană, convertor electric, mașină electrică pentru antrenarea pompei și pompă. În a doua parte a acestui capitol sunt aduse în discuție problemele care apar la o conversie eolian-hidro Descrierea unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Caracterul variabil al energiei eoliene creează dificultăți în asigurarerea calității energiei electrice livrată rețelei (naționale sau autonome). Acest lucru este mai accentuat în cazul rețelelor energetice izolate de puteri mici, unde fluctuațiile sunt mai greu de suportat [1.2]. Din acest motiv, funcționarea în mod autonom este preferată pentru modulele de generare a energiei din resurse variabile și impredictibile, în acest caz, vântul. Pentru eliminarea acestui inconvenient, energia produsă de turbina eoliană în perioadele în care conectarea la rețea nu este permisă, este utilizată pentru pomparea apei. Astfel, chiar și cu existența rețelei energetice în vecinătatea modulului de generare a energiei, partea de pompare se realizează cu turbina eoliană funcționând în mod autonom [2.2]. Prin prisma acestor considerente, în această teză este analizat cazul funcționării autonome a sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei [3.2], [4.2]. Un sistem autonom de stocare a energiei eoliene are ca primă parte componentă partea de producere a energiei eoliene, respectiv turbina eoliană. Partea de stocare prin pompare, presupunând ridicarea apei de la un nivel inferior la unul superior, implică includerea în sistem a unui pompe. Pompa necesită o mașină electrică rotativă, care furnizează mișcarea de rotație rotorului acesteia. În cadrul sistemului poate fi inclus și un convertor electric de putere cu ajutorul căruia să se realizeze interfațarea dintre grupul mașină electrică rotativă pompă și turbina eoliană. Astfel, un sistem de stocare a energiei eoliene este constituit dintr-un lanț de conversie energetică format din elemente multiple aflate în interdependență continuă unele față de celelalte. În figura 2.1 este prezentată configurația sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Fig Sistemul autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei În continuare sunt descrise și analizate pe rând elementele lanțului electroenergetic din care este constituit sistemul. Având în vedere parametrul variabil de intrare al sistemului de stocare a 9

18 Capitolul 2. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene energiei eoliene prin pomparea apei, premisele de lucru sunt funcționarea in regim de turație variabilă și cazul funcționării la turații joase Turbina eoliană Turbina eoliană absoarbe energia cinetică a vântului pe care o transformă în energie mecanică prin intermediul palelor. Apoi, energia mecanică este transformată în energie electrică prin intermediul unui generator electric [5.2], [6.2] Convertor electric Special pentru metoda de stocare a energiei prin pomparea apei, firma ABB a dezvoltat module bloc de electronică de putere, [9.2], [1.2]. Acestea sunt PCS 6 și PCS 8 și sunt dedicate pentru aplicațiile de putere ridicată. Au în componența lor tiristoare avansate cu poartă integrată pentru comutare (IGCT integrated gate commutated thyristor), dezvoltate de ABB din tiristorul cu comandă de blocare pe poartă (GTO Gate Turn Off) [9.2]. Caracteristicile modulelor: tensiuni de conectare de la 6 kv la 22 kv; puteri nominele până la 32 MVA; module conectate în paralel pentru instalații mai mari; factor de putere ajustabil continuu (capacitiv sau inductiv); gamă de frecvență de la 5 Hz la 6 Hz; randament mai mare de 97% (inclusiv cu transformatoarele necesare); timp de răspuns ajustabil la schimbările bruște ale sarcinii sau pentru sarcinile asimetrice, mai mic de 1 ms; posibilitatea schimbării direcției de circulației a puterii, într-o semialternanță; mentenanță minimă, de o zi pe an; selecție independentă a modurilor de funcționare: P/f, Q/V, raport de frecvență constant sau variabil; corespunde standardelor în vigoare; permite transmisia de date prin telefon sau internet Mașina electrică pentru antrenarea pompei Antrenarea pompei este realizată cu ajutorul unei mașini electrice rotative, având arborele comun cu aceasta. Dintre mașinile electrice trifazate de curent alternativ, se aduce în discuție care dintre acestea este mai avantajoasă a fi utilizată în cadrul sistemului de stocare a energiei electrice prin pomparea apei. Cele două mari categorii între care se dă disputa sunt mașina sincronă și cea asincronă. Pentru mașina sincronă se ia în considerare configurația cu magnet permanent, deoarece aceasta aduce avantaje comparativ cu mașina sincronă clasică, în primul rând prin eliminarea înfășurării suplimentare necesare excitației. Din punct de vedere al pierderilor celor două tipuri de mașini, prin ajustarea optimă a inducției magnetice, se obține minimizarea pierderilor în cupru, prin histerezis și curenți turbionari 1

19 Capitolul 3. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene [11.2], [12.2]. Adaptarea inducției magnetice pentru obținerea unei performanțe ridicate a mașinii electrice, este corelată cu setarea optimă a fluxului magnetic în mașină [13.2]. În această privință, mașina asincronă are un avantaj ferm față de mașina cu magneți permanenți datorită posibilității simple de slăbire de câmp. Mașina cu magneți permanenți are deasemenea posibilitatea de reducere a fluxului, dar acesta ridică probleme din cauza fluxului constant dat de magnetul permanent. Astfel, este necesar un curent de demagnetizare pentru slăbirea câmpului, care duce la creșterea pierderilor în fier și a componentei de curent pentru producerea cuplului mecanic [14.2]. Prin prisma acestor considerente, rămâne stabilit că mașina asincronă va fi cel de-al treilea element al lanțului electroenergetic al unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, funcționând în regim de motor. În figura este prezentată o mașină asincronă cu rotorul în scurtcircuit, în care se pot vedea părțile componente principale: statorul și rotorul Pompa În ipoteza variațiilor mari ale turației care pot avea loc la funcționarea unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, pompa considerată este de tip centrifugal. Deasemenea, având turație nominală ridicată, este posibilă conectarea directă a pompei centrifuge cu o mașină electrică. Concluzionând, pentru a avea o funcționare cât mai performantă având în vedere premisele de lucru, sistemul propus pentru stocarea energiei eoliene în energia potențială a apei în mod autonom, este format dintr-un lanț electroenergetic constituit din: turbină eoliană, prevăzută cu cutie de viteze și cu generator sincron cu magneți permanenți, convertor electric, mașină asincronă funcționând în regim de motor, pompă centrifugă Probleme care apar la conversia energiei eoliene în energie hidroelectrică Funcționarea sistemului în regim de turație variabilă După cum a fost specificat și anterior, premisa de funcționare a sistemului de stocare a energiei prin pomparea apei este aceea de funcționare în regim de turație variabilă, dată de parametrul de intrare în sistem, vântul. Funcționarea în turație variabilă a sistemelor de pompare poate fi exploatată prin prisma ajustării puterii, dar și din perspective economice. Totodată, funcționarea în turație variabilă implică anumite aspecte care țin de controlul parametrilor fiecărui element din care este compus lanțul de conversie energetică eolian-hidro, din cauza modificării condițiilor de funcționare față de cele nominale, precum și a interdependenței dintre aceștia. Caracteristicile de putere atât a turbinelor eoliene, cât și a pompelor sunt date în funcție de aceași mărime, respectiv în funcție de turație. Ca atare, se pot suprapune curbele de funcționare ale acestora. Prin această suprapunere de curbe, reise că sistemul rezultat prin asocierea acestor echipamente, poate avea o bună funcționalitate. Atât în cazul turbinei eoliene, cât și în cazul pompei centrifuge, puterea este dependentă cubic de viteza vântului, respectiv turație. În figura sunt prezentate curbele de putere ale unei turbine eoliene pentru diferite viteze ale vântului și curba de putere a unei pompe centrifuge, de unde se poate observa că punctele de lucru ale pompei se 11

20 Capitolul 2. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene situează pe maximul curbelor de putere ale turbinei eoliene. În literatura de specialitate se prezintă și cazul cuplării directe a turbinei eoliene cu o pompă [21.2]. 35 Caracteristica pompei suprapusa peste caracteristicile turbinei eoliene 3 25 Putere [W] Turatie [rpm] Fig Caracteristica de putere a pompei centrifuge, suprapusă peste caracteristicile de putere ale turbinei eoliene pentru diferite viteze ale vântului Probleme legate de randament Randamentul pentru orice sistem se definește ca fiind raportul dintre puterea de ieșire și puterea de intrare. În cazul sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, puterea de intrare este dată de puterea disponibilă prin potențialul eolinan, iar puterea de ieșire este puterea ramasă pentru pomparea apei, după scăderea pierderilor pe tot lanțul electroenergetic din puterea inițială. Pentru sistemele formate din mai multe componente, randamentul este obținut prin înmulțirea valorilor randamentelor fiecărui element. Astfel, randamentul sistemului de conversie eolian-hidro, prezentat în figura 2.2.2, se obține conform ecuației (2.2.1). Fig Schemă bloc de conversie energetică eolian-hidro g Pp c p CV G C MA P (2.2.1) P v unde: η g randamentul global al sistemului de conversie energetică eolian-hidro; P p puterea disponibilă pentru pompare, [W]; P v puterea disponibilă din potențialul eolian, [W]; c p coeficientul de performanță al turbinei eoliene; 12

21 Capitolul 3. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene η CV randamentul cutiei de viteze; η G randamentul generatorului turbinei eoliene; η C randamentul convertorului electric; η MA randamentul mașinii asincrone utilizată pentru antrenarea pompei; η p randamentul pompei centrifuge. Coeficientul de performanță a turbinei eoliene influențează foarte mult randamentul global al lanțului de conversie eolian-hidro. Întrucât pentru turbinele reale, acesta poate lua valori între,2 și,5, în funcție de tipul de turbină, se reduce cu cel puțin jumătate valoarea randamentului global al sistemului de conversie energetică, față de valoarea obținută neținându-se cont de conversia energiei cinetice a vântului în energie mecanică [22.2], [23.2]. Referitor la randamentul pompei, modificarea vitezei de rotație a axului pompei, are un efect direct. Toți parametrii funcționali ai pompei se modifică în cazul variației vitezei de rotație a axului pompei, iar din caracteristica randamentului pompei în funcție de turație (figura 2.2.3) determinată pe baza ecuației (3.4.13), rezultă că acesta are valori mici în cazul turațiilor joase. Pentru creșterea randamentului global al sistemului și obținerea unei puteri disponibile de pompare cât mai mari și zona de turație scăzută a turbinei eoliene, dar partial și a pompei, trebuie exploatată [26.2]..82 Randamentul pompei la turatie variabila.8 Randament Randament Turatie [pu] Fig Randamentul pompei centrifuge în regim de turație variabilă Având în vedere aceste aspecte prezentate, randamentul global al sistemului de conversie eolian-hidro, în condiții de funcționare nominală ale elementelor lanțului energetic de conversie, se situează în jurul valorii de 2%. Această valoare a fost determinată prin înlocuirea în ecuația (2.2.1) a valorilor randamentelor fiecărui element din lanțul electro-energetic al sistemului de conversie eolian-hidro [29.2]. Bineînteles ca nu se dorește și nu este fiabilă funcționarea sistemului de stocare a energiei electrice prin pompare a apei la nivel de randament scăzut și se caută să se îmbunătățească performanța globală a sistemului. Creșterea randamentului global al sistemului poate fi obținută prin diferite metode. Astfel, o primă condiție în obținerea unui randament bun, constă într-o alegere convenabilă a elementelor din configurația sistemului de stocare, în sensul că includerea unor 13

22 Capitolul 2. Pomparea apei ca metodă aplicată pentru stocarea energiei eoliene echipamentele cu randament individual mai ridicat duce la creșterea randamentului global. Turbina eoliană pentru care se realizează stocarea poate furniza mai multă putere disponibilă pentru pomparea apei dacă are coeficientul de performanță și randamentul generatorului de valoare ridicată. Pe partea de convertor este important tipul de convertor ales din multitudinea de topologii existente, care să aibă pierderile pe dispozitivele semiconductoare cât mai reduse. Din punct de vedere al mașinii asincrone, pot fi utilizate mașini care se încadrează în clasa de randament ridicat. Acestea sunt tipuri sunt nou apărute, performanțele fiind obținute prin însăși construcția mașinii [3.2]. Altă cale de obținere a unui randament global îmbunătățit a sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei este nu una la nivel hard, ci una la nivel soft, prin comanda și controlul elementelor care intră în structura sistemului. Acesta este și abordarea acestei teze. Optimizarea sistemelor de stocare a energiei eoliene utilizând energia hidroelectrică se realizează prin optimizarea controlului mașinii de antrenare a pompei, ducând la minimizarea pierderilor acesteia și în final la creșterea randamentului global al sistemului. La nivel de putere de ordinul MW, care este nivelul de putere la care sunt implementate centralele de stocare a energiei prin pomparea apei, valorile de randament ale mașinilor electrice se îmbunătățește. Astfel, mașina sincronă cu magneți permanenți poate avea un randament de peste 97 %, iar mașina asincronă un randament de peste 95 %. În aceste condiții, randamentul global al sistemului poate atinge valori de peste 3%, iar neincluzându-se în ecuație partea de aerodinamică a turbinei eoliene, prin coeficientul de performanță al acesteia, c p, randamentul global al unui sistem de conversie a energiei eoliene în energie hidro-electrică poate ajunge până la 7% Concluzii În acest capitol este prezentată configurația unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. În prima parte sunt prezentate elementele lanțului electroenergetic al sistemului și motivul pentru care s-a optat pentru un anume tip de echipament din structura acestuia. Astfel, un sistem de stocare a energiei eoliene pentru o bună funcționare în toate regimurile de funcționare, este compus din turbină eoliană, având în componența ei cutie de viteze și generator sincron cu magneți permanenți, convertor electric, mașină asincronă pentru antrenarea pompei și pompă centrifugă. În a doua parte sunt prezentate problemele care apar la funcționarea acestui sistem în ipotezele de lucru de regim de turație variabilă și de turație scăzută. Avantajele principale ale funcționării în turație variabilă sunt economia de energie și reducerea costurilor de mentenanță, dar funcționarea în turație variabilă a unui lanț electroenergetic compus din mai multe elemente, implică controlul individual al fiecărui element în parte, dar și o viziune de ansamblu asupra bunei funcționalități a sistemului. Totodată, randamentul global al sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei este scăzut din cauza lanțului electroenergetic lung și a condițiilor de funcționare, diferite față de cele nominale ale fiecărui echipament în parte. Prin metode de control adecvate, randamentul poate fi îmbunătățit semnificativ. Este prezentată și situația funcționării la putere foarte mare, de ordinul MW, unde datorită randamentelor individuale mai mari ale elementelor din configurația sistemului de stocare, randamentul global poate ajunge și la 7%. 14

23 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei CAP. 3. MODELAREA ELEMENTELOR DIN CADRUL SISTEMULUI AUTONOM PROPUS PENTRU STOCAREA ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI După cum în capitolul 2 s-a ajuns la concluzia că cea mai bună configurație a unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, în regim autonom, este formată din următoarele elemente: turbină eoliană, convertor electric, motor asincron și pompă centrifugă, în acest capitol sunt modelate și analizate pe rând fiecare dintre acestea Turbina eoliană Modelarea rotorului turbinei De-a lungul timpului, pentru turbinele eoliene au fost dezvoltate diferite modele, prin prisma mai multor aspecte care apar la funcționarea lor. Cele mai multe dintre acestea sunt realizate pe partea de aerodinamică, pentru obținerea unei performanțe ridicate a turbinei eoliene, întrucât un procent ridicat din pierderile totale ale unei turbine eoliene este cauzat de palele rotorului [1.3], [2.3]. Energia reală a vântului se obține înmulțind energia teoretică cu un factor, denumit coeficient de performanță sau coeficientul lui Betz, fiind dată de ecuația (3.1.2) [3.3],[4.3]. E t T 1 3 A v ( t) dt (3.1.1) 2 E r 1 c 2 p T t 3 A v dt (3.1.2) Unde: E t energia teoretică a vântului, [W]; E r energia reală a vântului, [W]; ρ densitatea aerului, 1,225 kg/m 3 ; A aria acoperită de pale, [m 2 ]; T perioada de timp considerată, [s]; ν viteza vântului, [m/s]; c P coeficientul de performanţă. Coeficientul de performanță are valoarea de 16/27 sau,59 pentru o turbină ideală. Pentru turbinele reale, coeficientul de performanță poate lua valori între,2 și,5, în funcție de tipul de turbină. Acesta nu este constant, însă se modifică o dată cu viteza vântului, viteza unghiulară, parametrii palelor (unghiul de atac și unghiul de înclinare pe direcția vântului). De-a lungul timpului, în scopul obținerii unei puteri cât mai ridicate din potențialul eolian, au fost dezvoltate numeroase tehnici de control pentru turbina eoliană. În general, acestea se împart 15

24 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei în două categorii, și anume: cele care se bazează pe controlul raportului de viteză, λ și cele care se bazează pe reacția puterii (PSF Power Signal Feedback) [8.3]. Prima categorie, necesită în permanență măsurarea vitezei vântului pentru ajustarea continuă a raportului de viteză astfel încât acesta să fie constant pentru orice viteză a vântului. În acest mod se menține o valoare cât mai ridicată a coeficientului de performanță, c P. Dezavantajul acestui tip de control este dat de dificultatea măsurării precise a vitezei vântului și determinării raportului de viteză, λ [8.3]. A doua categorie de control constă în dezvoltarea unor algoritmi care urmăresc obținerea punctului de putere maximă (MPPT Maximum Point Power Tracking). Pentru aceasta este necesară măsurarea puterii și turației rotorului turbinei și ajustarea acesteia din urmă, pentru obținerea unei puteri cât mai ridicate [9.3], [1.3] Modelarea cutiei de viteze Cutia de viteze este una dintre componentele importante ale unei turbine eoliene. Este plasată între axul rotorului turbinei eoliene și axul generatorului generatorului electric. Schema bloc a unei cutii de viteză este redată în figura Fig Schema bloc a cutiei de viteze a unei turbine eoliane Randamentul unei cutii de viteze este 95%-98%. Acesta se modifică în funcție de numărul de nivele de transmisie, structura angrenajelor și de tipul de ungere. La calculul cuplului generatorului, trebuie luat în considerare și randamentul cutiei de viteze, η CV, relația (3.1.5) devenind (3.1.7) [4.3]: M G 1 M r CV (3.1.7) k CV Modelarea generatorului eolian Întrucât turbinele moderne au în structura lor și generatoare sincrone cu magneți permanenți, se va prezenta modelarea acestui tip de generator. Fluxul rotoric al generatorului este produs de magnetul permanent, spre deosebire de generatorul sincron clasic, care necesită înfășurare separată pentru excitație. În figura este prezentată structura unui generator sincron cu magneți 16

25 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei permanenți trifazat cu 2 perechi de poli. Se pot vedea înfășurările statorice ale celor trei faze și magnetul permanent. Întrucât este mai avantajoasă o modelare a generatorului sub formă vectorială fața de cea în sistem de referință staționar, abc, este prezentat modelul vectorial cu orientare după câmp, (FOC Field Oriented Control), care permite separarea componentei de flux, de cea de cuplu. Relațiile matematice care descriu modelarea vectorială a generatorului, având ca referință axa d, sunt (3.1.8) - (3.1.12) [12.3], [13.3], [14.3]. u q d q Rsiq d r (3.1.8) dt u d d q Rsid q r (3.1.9) dt L i (3.1.1) q q q d L i (3.1.11) d d mp M em 3 p ( d iq qid ) (3.1.12) 2 2 Unde: u q - componenta tensiunii statorice după axa q, [V] ; u d - componenta tensiunii statorice după axa d, [V]; i q - componenta curentului statoric după axa q, [A]; i d - componenta curentului statoric după axa d, [A]; q - componenta fluxului statoric după axa q, [Wb]; d - componenta fluxului statoric o după axa d, [Wb]; mp - fluxul magnetului permanent, [Wb]; r - viteza unghiulară rotorică, [rad/s]; R s - rezistenţa statorică a maşinii sincrone cu magneţi permanenţi, [Ω]; L q - inductanţa statorică a axei q, [H]; L d - inductanţa statorică a axei d, [H]; M em - cuplul electromagnetic, [Nm]; p - numărul de perechi de poli ai maşinii sincrone cu magneți permanenţi. Întrucât orientarea câmpului magnetic se face după axa d a fluxului rotoric, curentul i d. Pentru ca magnetul să fie aliniat corect după axa d, pe lângă determinarea unghiului de referinţă γ, pentru determinarea U α şi U β, precum şi curenţilor I sd şi I sq, este necesar şi un control al poziţiei 17

26 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei rotorului. Altfel, controlul generatorul sincron cu magneţi permanenţi nu se mai realizează în mod corespunzător [12.3], [14.3]. Schema bloc de implementare a acestui tip de control este redată în figura p d Fig Schema bloc de implementare a metodei de control vectorial cu orientare după câmp a GSMP 3.2. Modelarea convertorului electric de putere Funcționarea convertorului electric putere După cum îi este și numele, convertorul electric realizează conversia energiei electrice. În funcție de conversia realizată, convertorul funcționează în două moduri, și anume: în regim de invertor: se realizează conversia din semnal continuu în semnal alternativ; în regim de redresor: se realizează conversia din semnal alternativ în semnal continuu. În cadrul tezei, se ia în considerare și se analizează doar partea de invertor a convertorului. Partea de redresare, se consideră constituită din punte redresoare de diode, nu influențează în mod semnificativ randamentul convertorului și pentru sistemul autonom prezentat în teză, nu necesită vreun tip de comandă specială, sau altă caracterizare care să atragă atenția Invertorul clasic, cu două nivele de tensiune Invertorul clasic trifazat, cu două nivele de tensiune este constituit din 3 brațe a câte două dispozitive semiconductoare de putere. Fiecare dispozitiv semiconductor de putere are în paralel o diodă de regim liber pentru oferirea unei căi de trecere a curentului electric inductiv la blocarea dispozitivului semiconductor. În figura este prezentată topologia invertorului trifazat sursă de tensiune, cu două nivele de tensiune, alimentând o mașină electrică. Cu S x este notat modulul 18

27 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei format din dispozitivul semiconductor de putere, T x, împreună cu dioda de regim liber, D x, conectată în antiparalel cu acesta [15.3], [17.3]. i d S 1 S 3 S 5 U cc A B C i A i B i C S 2 S 4 S 6 Fig Invertorul trifazat clasic, cu două nivele de tensiune Funcționarea invertorului presupune conducția câte unui dispozitiv semiconductor de putere de pe fiecare braț. Cele două dispozitive semiconductoare de putere ale unui braț sunt complementare, în sensul că ele nu se pot afla simultan în stare de conducție, deoarece s-ar produce scurtcircuit pe brațul respectiv. Pentru evitarea acestui caz, se întârzie intrarea în conducție a dispozitivelor semiconductoare de putere, cu un interval de timp denumit timp mort, de la blocarea dispozitivului semiconductor complementar [15.3] Invertorul multinivel Conceptul multinivel Convertor multinivel poate comuta între multiple noduri cu diferite nivele de tensiune sau curent (mai multe de două) ale intrării și/sau ieșirii sale. Aceasta se referă atât la convertoarele sursă de tensiune, cât și la cele sursă de curent [19.3]. În figura este dată o reprezentare generalizată a invertorului multinivel trifazat. Termenul de nivel se referă la numărul de noduri la care invertorul poate fi accesibil. Cu cât numărul de nivele creşte, forma de undă a tensiunii sintetizate de ieşire are mai multe trepte care produc o formă de undă apropiată de cea dorită şi distorsiunea armonică a acesteia scade, apropiindu-se de, o dată cu creşterea numărului de nivele [15.3], [17.3]. În figura este reprezentată forma de undă a tensiunii de linie a unui invertor cu 5 nivele de tensiune. 19

28 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei E m U m U m1 I m I m1 U a I a U an U cc 2 E m U m2 I m 2 U b I b U bn n U cc 2 E m E m U 2 U 1 I 2 I 1 U c I c U cn Fig Reprezentarea generalizată a unui invertor multinivel trifazat Tensiunea de ieşire în timpul semialternanței pozitive este: reprezintă funcţia de comutare a nodului n şi ia valorile sau 1. m ua EmFn, unde F n În general tensiunile la bornele condensatoarelor E 1, E 2, etc, au aceeași valoare că valoarea de vârf a tensiunii de ieşire este u a ( m 1) Em U max cc. n1 E m, astfel u U 5 U 4 U 3 U 2 U 1 U 2 U 3 U 4 U 5 t Fig Forma de undă a tensiunii de ieșire a unui convertor multinivel cu 5 nivele de tensiune Clasificare convertoarelor multinivel O clasificare sugestivă și de actualitate a convertoarelor multinivel este reprezentată în figura Topologiile clasice de convertoare multinivel sunt convertoare multinivel cu punți H izolate, conectate în serie, în cascadă (CHB H Bridge Converter) care au fost introduse la sfârșitul anilor 196, fiind urmate de o topologie cu condensatoare flotante (FCC flying capacitor converter) în aceași perioadă. La sfârșitul anilor 197 a fost introdus convertorul cu diode flotante 2

29 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei (DCC diode clamped converter). Conceptul acestui tip de invertor a evoluat în convertorul cu diode flotante cu punct neutru (NPC neutral point converter), cunoscut astăzi și este considerat ca primul convertor multinivel pentru aplicațiile de tensiune medie. Mai târziu CHB a fost reintrodus în anii 198, dar atinge o utilizare mai accentuată în anii 199. Aceste topologii aparțin clasei de convertoare pentru aplicațiile de tensiune medie putere ridicată [15.3], [2.3]. Convertoare multinivel Matriceale FC NPC Cascadate Hibride S NPC H NPC În semipunte NPC+CHB NPC cu sarcini cu înfășurări deschise În punte CHB NPC+FC TCC Surse DC simetrice 5L ANPC 3L ANPC Surse DC asimetric e Altele 5L ANPC Fig Clasificarea convertoarelor multinivel [2.3] Convertoare multinivel cu diode flotante, NPC O topologie de convertor multinivel NPC cu trei nivele de tensiune, a fost prezentată pentru prima dată de către Nabae, Takahashi și Akagi, în Convertorul multinivel NPC este atractiv în aplicațiile de medie tensiune și putere ridicată. Tiristoarele cu circuit integrat de comutare a porții (IGCT Integrated Gate Commutated Thyristor) și tranzistoare bipolore cu poartă izolată (IGBT Isolated Gate Bipolar Transistors), [23.3] sunt dispozitivele semiconductoare de putere care se întâlnesc în structura convertoarelor NPC [22.3]. Această topologie are ca avantaje: structură simplă; conţinutul de armonici redus; solicitare în tensiune redusă; nu necesită transformator de intrare; numărul condensatoarelor este mic. Dezavantajele principale sunt: este necesar un control PWM complex; necesită multe diode de direcţionare a curentului prin circuit; necesită linie de curent continuu divizată; 21

30 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei necesită control al echilibrării tensiunii pe condensatoarele liniei de curent continuu; au loc solicitări neechilibrate în curent pe dispozitivele semiconductoare, care depind de poziția acestora în structura convertorului. Dispozitivele situate în interior sunt mai solicitate decât cele externe; necesită circuite de șuntare [17.3]. În figura este reprezentat invertorul NPC, cu trei nivele de tensiune, alimentând un motor electric. i c.c. S 1a S 1b S 1c U c.c. 2 DC 1 a S 2a DC 1 b S 2b DC 1 c S 2c U c.c. Z i Z A B C i A i i B C DC 2 a S 3a DC 2 b S 3b DC 2 c S 3c U c.c. 2 S 4a S 4b S 4c Fig Convertorul NPC cu 3 nivele de tensiune, pentru alimentarea unui motor asincron Ca și în cazul invertorului cu două nivele, invertorul NPC cu trei nivele de tensiune prezintă pe un braț dispozitive semiconductoare de putere, complementare două câte două. Perechile complementare sunt S 1 -S 4 și S 2 -S 3. În funcție de comutația dispozitivelor semiconductoare, tensiunea la ieșirea din invertor este U c.c. /2, și U c.c. /2, ceea ce duce la sintetizarea a trei stări ale invertorului P, O, N. Starea P dă tensiunea de ieșire pe alternanța pozitivă, în starea O tensiunea de ieșire este nulă, iar starea N dă tensiunea de ieșire pe alternanța negativă. În Figura a), b) și c), se evidențiază căile de curent pentru fiecare stare a invertorului P, O, N. Pentru alternanța pozitivă conduc dispozitivele semiconductoare de putere de pe partea superioară a invertorului, S 1 și S 2, pentru alternanța negativă conduc dispozitivele semiconductoare de putere de pe partea inferioară a invertorului, S 3 și S 4, iar pentru starea de O, se află în stare de conducție dispozitivele semiconductoare interioare de pe un braț al invertorului, S 2 și S 3, împreună cu diodele flotante D C1 și D C2 [15.3], [24.3]. 22

31 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei i c.c. i c.c. S 1 S 1 U c.c. 2 U c.c. 2 DC 1 a S 2 DC 1 a S 2 U c.c. i i s U c.c. i i s DC 2 a S 3 DC 2 a S 3 U c.c. 2 U c.c. 2 S 4 S 4 i c.c. S 1 U c.c. 2 DC 1 a S 2 U c.c. i i s DC 2 a S 3 U c.c. 2 S 4 Fig Stările de comutație pe un braț al invertorului NPC, cu trei nivele de tensiune: a) calea de curent pe alternanța pozitivă; b) calea de curent pe alternanța negativă; c) starea de zero Tehnici de modulație ale invertoarelor Teoria modulației ocupă o arie de cercetare extrem de importantă a electronicii de putere, întrucât prin modulație se deține controlul asupra fiecărui convertor sau structuri de conversie 23

32 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei statică. Metodele de modulaţie, întâlnite cel mai des în literatură, atât pentru invertorul cu două nivele de tensiune, cât și pentru invertorul multinivel, sunt tehnicile de modulație în lățime a impulsurilor, (PWM Pulse Width Modulation) și modulația vectorului spațial (SVM Space Vector Modulation). Pentru invertoarele multinivel, tehnicile de modulație sunt extensii ale tehnicilor pentru două nivele, la mai multe nivele [17.3], [25.3],[26.3]. În continuare, se prezintă tehnicile de modulație cele mai întâlnite, pentru invertorul cu două nivele de tensiune și pentru invertorul multinivel. a) PWM-ul bazat pe undă purtătoare Tehnica de modulație PWM se bazează pe compararea unui semnal sinusoidal, de referință, cu un semnal triunghiular, semnal purtător. Prin compararea acestor două semnale, se obține tensiunea de ieșire a invertorului. Pentru invertorul multinivel, numărul de semnale triunghiulare crește o dată cu numărul de nivele ale invertorului. În funcție de dispoziția semnalelor putatoare triunghiulare, există mai multe tipuri de PWM pentru invertoarele multinivel [15.3] [27.3]. Acestea sunt: a) tehnica PWM cu dispoziție de fază (PD phase displacement): semnalele purtătoare triunghiulare sunt în fază unele față de celelalte; b) tehnica PWM cu dispunere în opoziție a fazelor (POD phase opposite displacement): semnalele purtătoare triunghiulare de pe partea alternanței pozitive a semnalului de referință sunt defazate cu π față de cele de pe partea alternanței negative a semnalului de referință; c) tehnica PWM cu dispunere în opoziție alternanta a fazelor (APOD alternative phase opposite displacement): semnalele purtătoare triunghiulare sunt defazate unele față de cealelalte cu π. Pentru obţinerea unei mai bune utilizări a liniei de curent continuu la valori ridicate ale indicilor de modulaţie, semnalul sinusoidal de referinţă poate fi injectat cu armonica de ordin 3 la o amplitudine egală cu 25% din cea a componentei fundamentale. O mai bună utilizare a componentei de curent continuu înseamnă raportul dintre componenta fundamentală a tensiunii de ieşire și tensiunea liniei de curent continuu. În figura este reprezentată tehnica de modulație PWM cu injectarea armonicii a treia. Alte tehnici PWM bazate pe semnal purtător sunt PWM-ul subarmonic, PWM-ul realizat la frecvenţă optimă de comutaţie (SFO-PWM) [15.3], [25.3], [28.3]. Tensiune [p.u.] Tehnica PWM cu injectarea armonicii a treia Fig Tehnica de modulare PWM multinivel, cu injectarea armonicii a treia, pentru un invertor cu trei nivele de tensiune 24

33 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei Tehnicile de modulare PWM împing armonicile create de invertor spre gama de frecvențe înalte, mai exact în jurul frecvenței de comutație a invertorului și multiplilor acesteia. b) Modulația vectorului spațial (SVM) În cadrul tehnicii de modulație SVM, stările de comutație ale dispozitivelor semiconductoare de putere se definesc cu ajutorul unor vectori de tensiune. Acești vectori de tensiune sunt distribuiți într-un plan în cvadratură directă d-q (direct quadrature), vârfurile lor formând nodurile unui hexagon regulat. Vectorul spațial de tensiune parcurge hexagonul și prin diferite metode se calculează intervalul de timp corespunzător fiecărui vector în parte, respectiv intervalul de comutație [15.3]. Pentru exemplificarea aplicării SVM ca tehnică de modulație a unui invertor, este prezentată metoda de modutație pentru invertorul NPC, cu 3 nivele de tensiune. Aceasta are la bază tehnica SVM pentru invertorul cu două nivele de tensiune. Astfel pentru invertorul NPC cu trei nivele de tensiune se identifică 27 (3 3 ) stări posibile, cu 19 vectori de tensiune, față de SVM pentru două nivele de tensiune, unde se identifică 8 (2 3 ) stări posibile, cu 7 vectori de tensiune. Dar, pentru invertorul cu 3 nivele de tensiune, având în vedere numărul mare de stări redundante, stările de comutație ajung la 127. În funcție de amplitudinea lor, vectorii de stare ai invertorului cu trei nivele de tensiune, se împart în trei categorii: mici, medii și mari. În figura este reprezentat vectorul spațial de tensiune în planul dq. Vectorii mici, reprezentați cu roșu, sunt similari cu cei pentru modularea invertorului cu două nivele de tensiune [24.3], [25.3], [3.3]. O caracterizare a vectorilor de tensiune ai invertorului, din punct de vedere al redundanței acestora, stării de comutație pe care o dau și a amplitudinii, este dată în tabelul Analiza pierderilor unui invertor Modelul de calcul al pierderilor unui invertor Pierderile totale ale unui invertor sunt obținute prin însumarea pierderilor de conducție și de comutație ale fiecărui dispozitiv semiconductor din componența invertorului. Pierderile de comandă se consideră neglijate. Pierderile de conducție sunt date de relația (3.2.9), iar pierderile de comutație se exprimă, conform relației (3.2.1) [33.3], [34.3], [35.3], [36.3]. P cond u (3.2.9) med 2 I ( rms cond r I cond ) P com ucom med rms 2 fs ( A com B Icom C ( Icom ) ) (3.2.1) u def 25

34 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei Fig Diagrama de modulație a vectorului spațial de tensiune pentru invertorul NPC, cu 3 nivele de tensiune Unde: P cond - piederile în conducție, [W]; u - tensiunea colector emitor pentru tranzistor, tensiune de prag pentru diodă, [V]; r - rezistența dinamică, [Ω]; med I cond - valoare medie curentului de conducție, [A]; rms Icond - valoarea efectivă a curentului de conducție, [A]; Pcom - pierderile în comutație, [W]; fs - frecvența de comutație, [W]; ucom udef - tensiunea de comutație reală a dispozitivului semiconductor, [V]; - tensiunea de comutație, [V]; A, B, C - constante determinate de pe caracteristicile dispozitivului semiconductor; com - raportul dintre intervalul de comutație și perioada de comutație; med I com - valoare medie curentului de comutație, [A]; rms I -valoarea efectivă a curentului de comutație, [A]. com 26

35 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei În calculul pierderilor, determinarea curenților este mai dificilă, întrucât aceasta implică rezolvarea unor integrale ale unor funcții de modulație, având limitele impuse de momentele de intrare și ieșire din conducție ale dispozitivelor semiconductoare [36.3]. Ceilalți factori care intră în componența formulelor sunt determinați din datele de catalog ale dispozitivelor semiconductoare considerate. Relațiile (3.2.9) și (3.2.1) sunt general valabile pentru calculul pierderilor invertoarelor, indiferent de numărul de nivele de tensiune, de topologie sau de tehnica de modulație utilizată Comparație între un invertor cu două și cu trei nivele de tensiune Deoarece un sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, are randamentul mic, se pune în discuție ce topologie de invertor este mai convenabilă a fi utilizată în cadrul sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei. Întrucât din studiul literaturii în domeniu, rezultă că invertorul cu diode flotante, NPC, este un tip de invertor cu randament relativ ridicat între convertoarele multinivel [37.3], este realizată o analiză comparativă a pierderilor și randamentului acestui tip de invertor, considerându-se numărul de nivele de tensiune egal cu trei, cu pierderile și randamentul unui invertor clasic cu două nivele de tensiune. În cazul invertorului cu două nivele de tensiune, atât pierderile de conducție și de comutație pe toate cele 6 dispozitive semiconductoare de putere, cât și pierderile pe diodele de regim liber, sunt egale. Atfel, pierderile totale pe o perioadă totală a fundamentalei, pentru invertorul clasic cu două nivele de tensiune, sunt exprimate prin relația (3.2.16). În cazul invertorul cu trei nivele de tensiune, NPC, pierderile pe dispozitivele semiconductoare de putere poziționate pe partea de exterior a brațului, sunt diferite față de cele poziționate pe interior. Deasemenea, pierderile pe diodele flotante sunt diferite față de pierderile pe diodele de regim liber. Totalul de pierderi al acestui tip de invertor pe o perioadă totală a fundamentalei, este dat de relația (3.2.17): P 6( P P P P ) (3.2.16) 2L condt condd comt comd P 3L P P comd1 condt1 P P comd2 condd1 P P comt 3 condt 2 P P comdc1 condd 2 P P comdc 2 condt 3 P conddc1 P conddc 2 P comt1 (3.2.17) Comparația de pierderi și randament este realizată atât la putere mică (5 kw), cât și la putere de ordinul MW (1 MW), având în vedere faptul că centrale de stocare a energiei pe baza pompării apei, global, funcționează la acest ordin de putere. Calculul de pierderi pentru ambele tipuri de invertoare este realizat considerându-se aceleași premise, după cum urmează: - aceleași dispozitive semiconductoare de putere și anume: modulul de putere ridicată fabricat de Infineon, FZ75R65KE3T [38.3]; - frecvența de comutație: 1 Hz; - frecvența semnalului sinusoidal: 5 Hz; - factor de modulație:,8. În figurile și se pot vedea rezultatele calculelor de pierderi obținute pentru cele două nivele de putere. Astfel, pentru nivelul de putere de 5 kw, valoarea pierderilor invertorului cu două nivele de tensiune este de 65 W, în timp ce valoarea pierderilor invertorului cu trei nivele de 27

36 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei tensiune, NPC, este de 143 W. Pentru nivelul de putere de 1 MW, valoarea pierderilor invertorului cu două nivele de tensiune este 4565 W, iar valoarea pierderilor pentru invertorul NPC cu trei nivele de tensiune este de 788 W. Se obține o valoare mai ridicată a pierderilor pentru invertorul cu trei nivele de tensiune din cauza numărului mai ridicat de dispozitive semiconductoare de putere din componența sa, care se află în conducție și/sau în comutație, comparativ cu invertorul cu două nivele de tensiune. Pentru nivelul de putere de 1 MW, pierderile pe invertor nu sunt semnificative întrucât valoarea acestora este mult mai mică decât puterea de intrare (1MW). Astfel, la acest nivel de putere randamentul invertorului cu două nivele de tensiune este 99,5%, iar randamentul invertorului cu trei nivele de tensiune este 99%. În cazul nivelului de putere de 5 kw, randamentele obținute sunt 98% pentru invertorul cu două nivele de tensiune, respectiv 97% pentru NPC. Pierderi 2L Pierderi 3L NPC Pierderi [W] Factor de modulatie T1 D1 Pierderi [W] Factor de modulatie a) b) Fig a) Pierderile invertorului cu două nivele de tensiune, b) Pierderile invertorului cu 3 nivele de tensiune NPC, la 5 kw T1 T2 T3 T4 D+ a) b) Fig a) Pierderile invertorului cu două nivele de tensiune, b) Pierderile invertorului cu 3 nivele de tensiune NPC, la 1 MW Modelarea mașinii asincrone Modelarea tipurilor de control ale maşinii asincrone Cotrolul scalar V/Hz 28

37 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei Această metodă de control poate fi folosită acolo unde nu este necesar un regim dinamic foarte rapid pentru sistemului considerat. Nu este necesară o schimbare rapidă a turaţiei mașinii şi nu au loc schimbări bruşte ale cuplului de sarcină [39.3]. În cadrul metodei de control V/Hz este păstrat constant raportul între tensiunea statorică şi frecvenţa statorică, astfel păstrându-se aproximativ constant fluxul magnetic al maşinii pe toată gama de funcţionare, lucru care reiese din ecuaţia tensiunii electromotoare, din schema echivalentă în T a mașinii, [4.3],[41.3]. Pentru implementarea practică a acestui tip de control apar anumite cerinţe de care trebuie ţinut cont. Căderea de tensiune pe rezistenţa statorică trebuie compensată, acest lucru fiind evident în cazul turaţiilor joase. Deasemenea, tensiunea nu poate depăşi valoarea nominală la frecvenţe mai ridicate decât cele nominale, deoarece pot apărea probleme legate de izolaţie. În figura se prezintă schema bloc a metodei de control V/Hz pentru controlul unui invertor având ca și tehnica de modulație, tehnica SVM. 2 p Fig Schema bloc de implementare a controlului V/Hz pentru maşina asincronă Controlul vectorial cu orientare după câmp Acest tip de control se bazează pe analogia cu mașina de curent continuu. Se urmăreşte controlul separat a componentei de flux şi a celei de cuplu. În funcţie de metoda de determinare a poziţiei vectorului de flux se pot deosebi două metode de control vectorial cu orientare după câmp, şi anume: metoda directă (DFOC Direct Field Oriented Control) şi cea indirectă (IFOC Indirect Field Oriented Control) Metoda directă de control vectorial cu orientare după câmp În cazul metodei directe de control vectorial cu orientare după câmp, poziţia şi amplitudinea vectorului de flux rotoric sunt determinate direct pe baza estimării fluxului rotoric. Estimarea fluxului poate fi realizată prin măsurare directă a acestuia cu ajutorul unor înfăşurări speciale şi a unor dispozitive pe bază de efect Hall. Primele prezintă o abatere problematică a integratoarelor asociate lor, la frecvenţe foarte scăzute, iar dispozitivele pe bază de efect Hall sunt fragile şi sensibile la temperatură [42.3] Metoda indirectă de control vectorial cu orientare după câmp Pentru funcţionarea la turaţii foarte joase, utilizarea senzorilor de flux nu poate duce la un control de o acurateţe foarte bună. Pentru o precizie mai ridicată este necesară o buclă de reacţie a turației mașinii. Aceasta poate fi furnizată de un encoder al maşinii asincrone, cu dezavantajul de 29

38 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei creştere al preţului [14.3], [18.3]. Schema bloc de control a motorului prin metoda vectorială indirectă de orietare după câmp, este prezentată în figura Metodele vectoriale de control ale maşinii asincrone oferă o decuplare a componentei de flux față de cea de cuplu. Sunt necesare regulatoare de curent, realizarea de transformări ale coordonatelor de axe. În cazul metodei directe de control cu orientare după fluxul rotoric este necesar un estimator de flux, în timp ce pentru metoda indirectă este necesară cunoaşterea turaţiei rotorice [14.3]. Obţinerea unei decuplări cât mai exacte între componenta de cuplu şi cea de flux depinde şi de acurateţea parametrilor maşinii asincrone. Aceştia sunt determinaţi utilizându-se două încercări, şi anume: la mers în gol şi la scurtcircuit [43.3], [44.3] Pierderile si randamentul masinii asincrone Pierderile unei mașini asincrone se împart în două mari categorii: pierderi fixe: sunt cele care nu se modifică în raport cu încărcarea aplicată motorului și sunt determinate prin încercarea de mers în gol [45.3], [46.3]. Sunt cauzate de pierderile în fier (apar din cauza histerezisului și a curenților turbionari) și pierderile mecanice (frecare în rulmenți și frecarea cu aerul care circulă în interiorul mașinii în funcționare) [12.3], [46.3], [47.3]. pierderi variabile: sunt cele care se modifică în raport cu încărcarea aplicată motorului. Sunt cauzate de pierderile în cuprul statoric și rotoric, precum și de un procent mic de pierderi mecanice suplimentare cauzate de cuplul rezistiv dat de încărcarea motorului. 1 L m 2 Lr 3p L m 1 r Rr L r I 1 sd _ ref Fig Schema bloc a metodei indirecte de control vectorial cu orientare după câmp a maşinii asincrone În figura este reprezentată o diagramă Sankey, generală, pentru identificarea pierderilor pe motor. Puterea disponibilă pentru aplicația în care este utilizat motorul este puterea de intrare, P in. Pe stator, pierderile care apar sunt pierderile în înfășurări, create prin efect Joule-Lenz, 3

39 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei p Js, și pierderile în fierul statoric, p Fes. Prin scăderea acestor pierderi statorice din puterea inițială, rezultă puterea electromagnetică a motorului, P elmg. Pierderile rotorului sunt ca și în cazul statorului, cele în înfășurări și cele în fier, respectiv p Jr și p Fer. Deasemenea, pierderile mecanice, p m și pierderile suplimentare, p s, apar inevitabil la funcționarea mașinii asincrone, indiferent de regimul de funcționare. Puterea rămasă din scăderea tuturor pierderilor din puterea disponibilă, reprezintă puterea mecanică a motorului sau puterea utilă pentru antrenarea sarcinii aplicate [48.3], [49.3]. Fig Diagramă Sankey explicativă, pentru identificarea pierderilor motorului asincron În funcție de aceste pierderi, se determină randamentul mașinii asincrone, conform relației (3.3.12): P P P m m in (3.3.12) Pin Pm p Pin Unde p pjs pfes pjr pfer pm ps, reprezintă totalul de pierderi din mașina asincronă [48.3]. Dată fiind problema prezentată în cap 2 referitor la importanța aspectului pierderilor sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei, s-au determinat pierderile unei mașini asincrone cu două perechi de poli, de putere nominală de 5,5 kw. Pentru o determinare cât mai precisă, încercările nu s-au realizat în mod clasic. Mașina asincronă a fost adusă la sincronism de o altă mașină electrică rotativă. În acest mod s-a realizat o separare totală a pierderilor și pierderile mecanice ale mașinii asincrone au fost preluate de mașina utilizată. Detalii asupra acestei determinări experimentale și rezultate obținute sunt prezentate în Anexa B Defluxarea mașinii asincrone p Pierderile în cupru şi pierderile în fier depind de alegerea nivelului de flux din maşină, iar cuplul maxim poate fi atins în funcţie de alegearea nivelului optim de flux din maşină [51.3]. În [42.3] este prezentată dependența pierderilor mașinii în funcție de nivelul de flux, printr-o diagramă vectorială a maşinii asincrone la diferite nivele ale fluxului. Astfel, în figura a) se consideră cazul în care fluxul în maşină este cel nominal. Curentul statoric are o valoare mai ridicată faţă de curentul rotoric ceea ce duce la valori mai mari ale pierderilor în cuprul statorului, faţă de cele ale rotorului. În b) fluxul nominal este redus la jumătate din valoarea sa nominală, caz în care curentul rotoric se dublează. Scad pierderile în miez şi cresc cele în cupru rotoric. Curentul de magnetizare scade la o valoare mai mică de jumătate faţă de cazul a) deoarece miezul feromagnetic iese din 31

40 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei saturaţie şi astfel pierderile în cuprul statoric sunt reduse considerabil. În c) este prezentat cazul în care fluxul este scăzut la o valoare foarte mică, pierderile în miez scad, dar pierderile în cuprul statoric şi rotoric cresc, ceea ce duce la pierderi totale mai mari ale maşinii asincrone faţă de cazul b). I I I I m I r I m I s I r Im I s I r I s r r r Fig Diagrame explicative a dependenței dintre fluxul rotoric și pierderi în cazurile: a) flux nominal; b) flux nominal redus la jumătate; c) flux nominal redus la o valoare foarte mică Optimizarea controlului mașinii asincrone pentru obținerea unui randament cât mai ridicat într-o aplicație de stocare a energiei prin pomparea apei Deoarece caracteristicile de putere ale turbinei eoliene și a pompei centrifuge sunt ambele în dependență cubică față de turație, se impune și mașinii asincrone, care utilizată pentru antrenarea pompei funcționează în regim de motor, să funcționeze tot după o caracteristică cubică. Astfel, se poate spune că un astfel de tip de caracteristică de funcționare este cerută de însăși aplicația în care este utilizat motorul și anume, stocarea energiei eoliene prin pomparea apei. Mărimile între care se poate impune o astfel de dependență sunt tensiunea statorică de fază a mașinii asincrone și turația acestuia. Ecuația caracteristicii de funcționare a motorului, în acest caz, este dată de relația (3.3.16). În figura este redată caracteristica cubică impusă pentru funcționarea motorului, comparativ cu caracteristica liniară a controlului clasic V/Hz. În continuare, această metodă de control a mașinii asincrone, realizată impunând dependența cubică între tensiunea statorică a mașinii și turație, va fi denumită V/Hz 3. 3 U kf s U (3.3.16) Unde: U - tensiunea de alimentare a maşinii asincrone, [V]; k 1,2 - constantă de proporţionalitate; f s - frecvenţă statorică a maşinii asincrone, [Hz]; 32

41 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei U - căderea de tensiune pe rezistenţa statorică, [V]. Controlul unei mașini asincrone poate fi realizat în cuplu sau în turație. În cazul acestei metode de control, turația este cea comandată și în funcție de caracteristica impusă rezultă tensiunea de referință, care mai departe va fi introdusă ca semnal în blocul de generare a factorilor de modulație pe cele trei faze. Figura prezintă implementarea metodei de control V/Hz 3, pentru obținerea tensiunii de referință necesară în controlul unui invertor comandat prin tehnica de modulație a vectorului spațial de tensiune. O caracteristică de dependență cubică între tensiune și frecvență impusă motorului asincron, duce la o funcționare a acestuia cu slăbire de câmp, adică are loc o defluxare a mașinii asincrone. Din considerentele legate de defluxarea mașinii, prezentate anterior, reiese că la regim de funcționare a mașinii asincrone cu flux redus, scad pierderile, fapt care duce la o creștere a randamentului motorului. Fig Caracteristica tensiune-frecvenţă în cazul V/Hz și V/Hz 3 2 p Fig Schema bloc de implementare a controlului V/Hz 3 pentru maşina asincronă 3.4. Modelarea pompei centrifuge În cazul pompelor se definește puterea hidraulică a unei pompe, prin relația (3.4.1). P h gqh (3.4.1) unde: P h - puterea hidraulică, [W]; 33

42 Capitolul 3. Modelarea elementelor din cadrul sistemului autonom propus pentru stocarea energiei prin pomparea apei g - acceleraţia gravitaţională, g=9.8 m/s 2, [m/s 2 ]; - densitatea specifică a apei, [kg/m 3 ]; Q - debitul prin conductă, [m 3 /s]; H - înălţimea de pompare, [m]. Un element important care trebuie luat în considerare în modelarea pompelor centrifuge este viteza de antrenare a pompei, respectiv turația, mai ales având dat contextul aplicației în care este utilizată, acela al turației variabile. Este o caracteristică esenţială a pompelor şi influenţează în mod direct parametrii funcţionali: Q, H, P şi η. Astfel, debitul este proporțional cu turația, înălțimea se modifică proporțional cu pătratul turației și puterea cu cubul acesteia. [52.3], [53.3], [54.3]. 2 3 Q1 n1 H 1 n 1 P 1 n 1 Q2 n 2 H 2 n 2 P2 n 2 Unde: n 1,2 turația pompei, n1 n2 [rpm]; P 1 puterea de pompare, corespunzătoare turației n 1, [W]; P 2 puterea de pompare, corespunzătoare turației n 2, [W]; Pentru variaţii reduse de turaţii se poate considera ca 1 2. Pentru variaţii importante de turaţie, determinarea valorii randamentului se face cu ajutorul ecuației (4.4.13), stabilite empiric [52.3], [53.3], [54.3]: 3.5. Concluzii 2 1 n n (3.4.13) În acest capitol sunt prezentate modelele matematice ale elementelor întregului lanț electroenergetic, din care este format sistemul autonom de stocare a energiei Se începe cu modelarea părților principale ale turbinei eoliene: rotorul turbinei, cutia de viteze și generatorul acesteia. Sunt prezentate aspecte generale ale funcționării invertorului electronic de putere, când acesta are două sau mai multe nivele de tensiune. Este prezentată o analiză comparativă a pierderilor pentru invertorul clasic cu două nivele de tensiune și a celui cu trei nivele de tensiune, atât la putere mică cât și la nivel de MW, din care se constată că pierderile invertorului cu două nivele de tensiune sunt mai mici decât ale celui cu trei nivele de tensiune, dar valoarea pierderilor este nesemnificativă la nivelul de putere ridicată, pentru ambele tipuri de invertoare. Următorul element din lanțul electroenergetic este mașina asincronă, funcționând în regim de motor. Sunt prezentate două metode de control ale mașinii asincrone, metoda clasică V/Hz și metoda vectorială, de orientare indirectă după fluxul rotoric. Se realizează o analiză a pierderilor unei mașini asincrone și se prezintă o metodă de optimizare a randamentului MA, prin prisma controlului motorului. Astfel, este propusă o metodă de control, care este pretabilă a fi folosită într-o aplicație de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Întrucât caracteristicele de putere a turbinei eoliene și a pompei centrifuge sunt ambele de ordin trei, caracteristica impusă pentru funcționarea motorului este tot de ordin 3, dependență între tensiune și frecvență. În final se prezintă modelarea pompei centrifuge. 34

43 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei CAP. 4. SIMULAREA SISTEMULUI AUTONOM DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI În acest capitol sunt prezentate simulările efectuate în scopul evidențierii comportamentului sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Este simulat lanțul electroenergetic al sistemului cu toate componenetele implicate: turbină eoliană, cutie de viteze, generatorul turbinei, convertor, mașină asincronă și pompă. De asemenea, sunt prezentate o serie de simulări asupra mașinii de antrenare a pompei, privind metoda de comandă aplicată. Astfel, este validată prin simulare metoda de control propusă pentru mașina de antrenare, V/Hz 3, prin redarea comparativă a rezultatelor obținute utilizând trei metode de control, respectiv metoda vectorială indirectă cu orientare după câmp (IFOC), metoda scalară clasică V/Hz și metoda propusă în vederea optimizării sistemului, V/Hz Simulări privind comportamentul sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei În vederea evidențierii comportamentului sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei este simulat lanțul electroenergetic din care acesta este constituit. Simulările au fost efectuate utilizând soft-ul Matlab/Simulink. În figura este reprezentată schema bloc a simulării unde se pot vedea elementele din care este constituit sistemul, respectiv turbina eoliană, cutia de viteze, generatorul eolian, convertorul pentru interfațarea turbinei cu grupul motor-pompă, mașina asincronă pentru antrenarea pompei funcționând în regim de motor, pompa centrifugă [1.4]. Parametrul de intrare în sistem, viteza vântului, este considerat a avea o variație de tip rampă liniară de la la 1 m/s. În funcție de viteza vântului, se obține o putere disponibilă furnizată de turbină pentru antrenarea grupului motor-pompă. De asemenea, puterea nominală considerată pentru turbina eoliană și pentru mașina de antrenare a pompei este de 2,2 kw. Turația nominală a mașinii de antrenare a pompei este de 143 rpm. Fig Schema bloc a simulării sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Întrucât, după cum a fost menționat în subcapitolul al acestei teze, verificarea interacțiunii pompei asupra sistemului unde se dorește ca aceasta să fie inclusă este probată prin suprapunerea caracteristicii de putere a pompei peste caracteristicile sistemului, în figura este reprezentată puterea de ieșire a pompei suprapusă peste caracteristicile de putere ale turbinei eoliene pentru diferite viteze ale vântului, rezultate din simulare. Mărimile sunt date în unități raportate. Se poate observa că punctele de funcționare ale pompei la diferite sarcini parțiale se situează pe 35

44 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei punctele de maxim ale caracteristicilor de putere ale turbinei eoliene pentru diferite viteze ale vântului, ceea ce demostrează faptul că sistemul este practic funcțional. În figura este ilustrată puterea pe care o furnizează generatorul eolian, care la viteza maximă a vântului (1 m/sec) ajunge la valoarea de 85 W. Tensiunea ajunge la valoarea de 18V, după cum se poate vedea în figura În figura este prezentată frecvența convertorului, a cărei valoare este de 5 Hz la 1 m/s. Puterea de pompare este de 1284W la viteza maximă a vântului considerată și este ilustrată în figura Î Putere [p.u.] Caracteristicile de putere ale sistemului Turbina eoliana Pompa centrifuga 8 m/s 9 m/s 1 m/s 11 m/s.4 7 m/s.2 6 m/s 5 m/s Viteza vant [p.u.] Fig Caracteristica de putere a pompei centrifuge suprapusă peste caracteristicile de putere ale turbinei eoliene 2 Puterea furnizata de generatorul eolian 15 Puterea de pompare Putere [W] Putere [W] Viteza vantului [m/s] Fig Puterea furnizată de generatorul eolian Tensiune [V] Tensiunea data de convertor Frecventa [Hz] Viteza vantului[m/s] Puterea de pompare în funcție de viteza vântului Frecventa data de convertor Viteza vantului[m/s] Fig Tensiune dată de convertor Viteza vantului[m/s] Fig Frecvența convertorului în funcție de viteza vântului

45 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei În tabelul sunt sintetizate rezultatele simulării, realizându-se și o analiză a randamentului sistemului în funcție de viteza vântului. Prin această sintetizare a rezultatelor principale ale simulării se evidențiază ceea ce s-a prezentat în capitolul referitor la problemele legate de randamentul sistemului autonom de conversie a energiei eoliene prin pomparea apei și anume, faptul că randamentul sistemului este de valoare scăzută [1.4], [2.4], [3.4]. Nu doar în cazul vitezelor mici ale vântului, dar și la viteza nominală a turbinei eoliene, randamentul global nu atinge valoarea de 3% în condițiile în care randamentele fiecărui element din componența lanțului electroenergetic sunt: 98% pentru cutia de viteze, 9% pentru generatorul eolian, 85% pentru mașina asincronă (valori date pentru puteri nominale de ordinul zecilor de kw). Randamentul pompei centrifuge nu este constant, ci este implementat în simulare conform formulei (3.4.13) din capitolul 3. Randamentul global este de asemenea afectat de coeficientul de performanță al turbinei eoliene, c p, care în acest caz este considerat a fi,4. Tabelul Sinteza rezultatelor simulării Viteză vânt [m/s] Putere GS, P SG [W] Tensiune U [V] Frecvență f [Hz] Cuplu MA, T MA [Nm] Viteză unghiulară MA, Ω MA [rad/s] Putere P, P pompă [W] Viteză unghiulară pompă, Ω p [rad/s] Randa ment Randame nt global Validarea metodei de control V/Hz 3 pentru mașina de antrenare a pompei prin simulări comparative între diferite metode de comandă În vederea testării și validării metodei de control propuse pentru comanda mașinii asincrone de antrenare a pompei, V/Hz 3, au fost realizate simulări privind diferite metode de control ale mașinii [4.4]. Astfel, este evidențiat comportamentul mașinii în cazul metodelor de control: metoda vectorială indirectă cu orientare după câmp (IFOC) [5.4], metoda scalară clasică V/Hz, precum și metoda propusă pentru optimizare, V/Hz 3. Simulările au fost realizate considerându-se două ipoteze. Prima dintre acestea este că viteza vântului este cea nominală a turbinei eoliene, ceea ce face ca și mașina de antrenare a pompei să funcționeze în condiții apropiate de cele nominale. A doua ipoteză consideră contextul unui potențial eolian scăzut pentru analiza comportării mașinii la turații joase și la încărcări parțiale, prin prisma metodelor de control aplicate. Simulările au fost realizate considerându-se mașina asincronă trifazată ABB 2MAA1LA, de putere nominală 2,2 kw, utilizată în cadrul experimentelor. 37

46 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei Soft-ul utilizat este Matlab/Simulink, iar pentru maşina asincronă s-a utilizat librăria Plecs. Blocurile simulărilor sunt prezentate în detaliu în Anexa C Simulare realizată în contextul condițiilor nominale de funcționare a mașinii asincrone Simularea, a cărei schemă bloc este redată în figura 4.2.1, este formată din trei blocuri principale, respectiv blocul invertorului, blocul din libraria Plecs pentru mașina asincronă și blocul de comandă, în care sunt implementate cele trei metode de control ale mașinii: IFOC, V/Hz și V/Hz 3. În contextul aplicației date, de frecvență și tensiune variabile, în această simulare este considerată o variație a tensiunii pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă de tip rampă liniară, de la la 5V. Această variație este presupusă a fi în corelație cu variația vitezei vântului. Tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului este reprezentată în figura De asemenea, pentru toate cele trei metode de control ale mașinii, cuplul de încărcare este considerat conform caracteristicii de putere a unei pompe, dat de ecuația (3.4.12) [6.4]. Fig Schema bloc a modelului în Matlab/Simulink 6 Tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului 5 4 U cc [V] Fig Tensiunea liniei de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă 38

47 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei În continuare sunt prezentate în mod comparativ rezultatele obținute utilizând cele trei metode de control menționate anterior. În figura sunt reprezentate turațiile mecanice și cele sincrone ale mașinii. Din grafice se observă că utilizând metoda de control propusă pentru comanda mașinii asincrone (V/Hz 3 ) se obține o turație mecanică superioară față de metodele de control care au la bază păstrarea unui flux nominal în mașină (IFOC și V/Hz). Astfel, turația mecanică la care poate ajunge mașina este de 15 rpm cu metodele IFOC și V/Hz, în timp ce cu metoda V/Hz 3 se obține o turație mecanică de 14 rpm. Această creștere a turației are loc pe baza efectului de slăbire a câmpului în mașină, care pentru aceeași valoare a tensiunii de alimentare permite antrenarea mașinii la o turație mai ridicată. În figura a) unde sunt reprezentate turația mecanică și cea sincronă obținute în cazul metodei vectoriale indirecte cu orientare după câmp se poate observa că cele două se suprapun. În figura este evidențiat cuplul de încărcare al mașinii asincrone, care în cazul metodelor cu flux constant în mașină are valoarea de 8 Nm, iar creșterea turației mașinii în cazul metodei de control V/Hz 3 permite obținerea unui cuplu de încărcare de 11 Nm. Amplitudinea curenților statorici ai mașinii este de 5 A, corespunzătoare curentului nominal al mașinii. Curenții statorici sunt reprezentați în figura În figura sunt ilustrate tensiunile statorice de fază ale mașinii asincrone, a căror amplitudine, pentru toate cele trei metode de comandă analizate, se situează în jurul valorii de 27V. n m, n s [rpm] Turatia mecanica si cea sincrona a motorului asincron - IFOC n m n s n m, n s MA [rpm] Turatia mecanica si cea de sincrona a motorului - V/Hz a) b) n m n s Turatia mecanica si cea sincrona a motorului asincron - V/Hz 3 15 n m, n s MA [rpm] 1 5 n m n s c) Fig Turaţia mecanică şi cea sincronă ale mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 39

48 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei Cuplu de incarcare MA [Nm] Cuplul de incarcare MA - IFOC Cuplul de incarcare MA [Nm] Cuplul de incarcare al motorului asincron - V/Hz a) b) 14 Cuplul de incarcare MA - V/Hz 3 Cuplul de incarcare MA [Nm] c) Fig Cuplul de încărcare a mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 i abc MA [A] Curentii statorici ai motorului asincron - IFOC ia ib ic i abc MA [A] Curentii statorici ai motorului asincron - V/Hz a) b) Curentii statorici ai motorului asincron - V/Hz 3 ia ib ic ia ib ic i abc MA [A] Fig Curenții statorici ai mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 4

49 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei 3 Tensiunile statorice ale motorului asincron - IFOC 3 Tensiunile statorice ale motorului asincron - V/Hz u abc MA [V] ua ub uc u abc MA [V] ua ub uc a) b) Tensiunile statorice ale motorului asincron - V/Hz 3 u abc MA [V] ua ub uc c) Fig Tensiunile statorice de fază ale mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz Simulare asupra comportamentului mașinii de antrenare a pompei în contextul unui potențial eolian scăzut Pentru evidențierea comportamentului mașinii de antrenare a pompei în contextul unui potențial eolian scăzut, s-a realizat o simulare în care tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului are o variație de tip rampă liniară, de la 35 V la 1V. Schema bloc a simulării este redată în figura 4.2.7, unde se pot identifica blocul invertorului, blocul mașinii asincrone și blocul de comandă a acesteia. Mașina asincronă este controlată prin metodele de comandă IFOC, V/Hz și V/Hz 3. În figura este ilustrată tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă. Tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului 12 1 Ucc [V] Fig Tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă 41

50 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei vs_uvw is_uvw 1 z Unit Delay Iabc U_alf a_beta U_alfa_beta Goto Uabc SC_IM omg_mec Te 1 z Unit Delay1 T_el omg_m1 Invertor MA Control Fig Schema bloc a modelului în Matlab/Simulink În figura sunt reprezentate turația mecanică și cea sincronă a mașinii asincrone. Și în această simulare se poate vedea faptul că turația mașinii crește în cazul metodei de control de dependență cubică între tensiune și frecvență (V/Hz 3 ) ajungând până la valoarea de 58 rpm, față de celelalte două metode de comandă a mașinii, unde turația mecanică este de 25 rpm. Pe graficul de reprezentare a turației obținute utilizând metoda de control V/Hz 3 se poate observa o diferența mare între turația sincronă și cea mecanică chiar și în regim stabilizat. Această diferență arată o alunecare a mașinii de 19,5%, fiind cauzată de încărcarea mare a mașinii dată de caracteristica de putere a pompei și este mult mai vizibilă în cazul alimentării cu tensiune scăzută a mașinii (35-1V, în acest caz), față de cazul anterior prezentat, cu o variație a tensiunii de la la 5V (figura c). La acest nivel de tenisune se observă o creștere a cuplului de încărcare de la,4 Nm (IFOC și V/Hz) la 2,2 Nm (V/Hz 3 ), cum se poate observa în figura Reprezentarea curenților din figura evidențiază prin scăderea amplitudinii de la 4 A (IFOC) și 3,7 A (V/Hz) la 3 A (V/Hz 3 ) defluxarea care are loc în mașină utilizând dependența polinomială de gradul 3 între tensiune și frecvență, având avantajele obținerii unei turații mai mari pentru antrenarea pompei, astfel, a obținerii creșterii puterii disponibile pentru pompare conform caracteristicii de putere a pompei. În figura sunt reprezentate tensiunile statorice de fază ale mașinii asincrone, amplitudinea lor situându-se în jurul valorii de 5 V. Prin defluxare, conform celor prezentate în subcapitolul 3.3.4, se reduc pierderile în mașină. Toate aceste aspecte duc la creșterea randamentului grupului motor-pompă și implicit la creșterea randamentului global al sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. 42

51 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei 3 Turatia mecanica si cea sincrona - IFOC 3 Turatia mecanica si cea de sincrona - V/Hz 25 n s, n m [rpm] 2 1 n m n s n s, n m [rpm] a) b) Turatia de referinta si turatia mecanica - V/Hz 3 8 n m n s n m, n s [rpm] n m n s c) Fig Turaţia mecanică şi cea sincronă ale mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 Cuplul MA [Nm] Cuplul de incarcare MA - IFOC Cuplu MA [Nm] Cuplul de incarcare MA - V/Hz a) b) Cuplul de incarcare MA - V/Hz 3 Cuplu MA [Nm] c) Fig Cuplul de încărcare a mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 43

52 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei i abc MA [A] Curentii statorici MA - IFOC ia ib ic i abc MA [A] i abc MA [A] Curentii statorici MA - V/Hz ia ib ic a) b) Curentii statorici MA - V/Hz 3 ia ib ic c) Fig Curenții statorici ai mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 Tensiunile statorice MA - IFOC Tensiunile statorice MA - V/Hz u abc MA [V] 5 ua ub uc u abc MA [V] 5 ua ub uc u abc MA [V] a) b) Tensiunile statorice MA - V/Hz c) Fig Tensiunile statorice ale mașinii asincrone în cazul metodelor de control: a) IFOC, b) V/Hz, c) V/Hz 3 ua ub uc 44

53 Capitolul 4. Simularea sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei 4.3. Concluzii În acest capitol se dovedește funcționalitatea sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei prin simularea întregului lanț electroenergetic din care este compus: turbină eoliană, cutie de viteze, generator eolian, convertor, mașină de antrenare a pompei și pompă. Caracteristica de putere a pompei urmează punctele de maxim ale caracteristicilor de putere pentru diferite viteze ale vântului ale turbinei eoliene. Din simulare reiese faptul că randamentul global al sistemului este scăzut nu doar la viteze scăzute ale vântului, dar și la viteza nominală a turbinei eoliene. Astfel, randamentul în cazul unei puteri de 2,2 kw este de este de 28%. A doua serie de simulări validează metoda de control bazată pe dependentă cubică între tensiune și frecvență (V/Hz 3 ), propusă pentru mașina de antrenare a pompei. Simulările sunt realizate considerându-se două ipoteze. Prima presupune că viteza vântului este cea nominală a turbinei eoliene și mașina de antrenare a pompei are un regim de funcționare apropiat condițiilor nominale. A doua ipoteză consideră contextul unui potențial eolian scăzut, pentru analiza comportării mașinii la turații joase și la încărcări parțiale, prin prisma metodelor de control aplicate. În ambele situații, prin comparație cu alte două metode de control, respectiv cu metoda clasică V/Hz și cu metoda vectorială indirectă cu orientare după câmp (IFOC), se poate observa principiul care stă la baza acestei metode de control, defluxarea mașinii. Prin efectul slăbirii câmpului se obțin valori mai ridicate ale turației mașinii pentru aceeași tensiune de alimentare. Conform caracteristicii de putere a pompei, creșterea turației duce la creșterea puterii disponibile pentru pompare, aceste mărimi fiind într-o dependentă polinomială de gradul 3. Defluxarea mașinii de antrenare a pompei are ca efect scăderea pierderilor acesteia, lucru care contribuie la creșterea randamentului grupului motor-pompă. În final, toate aceste aspecte duc la creșterea randamentului global al sistemului. Din analiza rezultatelor simulărilor s-a concluzionat independența rezultatelor față de puterile considerate. Ca urmare, pentru puterea de 5,5 kw a mașinii de antrenare a pompei s-a trecut direct la determinările experimentale. 45

54 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei CAP. 5. EXPERIMENTE PRIVIND FUNCȚIONAREA UNUI SISTEM AUTONOM DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE PRIN POMPAREA APEI Acest capitol cuprinde două părți. În prima parte este validată metoda prin care se optimizează sistemul autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Optimizarea are loc la nivelul mașinii de antrenare a pompei, prin comanda acesteia. De asemenea, experimentele evidențiază și comportarea globală a sistemului autonom de stocare a energiei prin pomparea apei. În a doua parte se prezintă analiza experimentală a invertorului cu trei nivele de tensiune cu diode flotante și determinarea experimentală a randamentului acestuia. 5.1 Validarea metodei de control a mașinii asincrone de antrenare a pompei Având în vedere mențiunea din cadrul capitolului 3, și anume: caracteristicile de putere ale turbinei eoliene și cele ale pompei centrifuge trebuie acordate pentru obținerea punctelor de funcționare optimă a sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, acest lucru este realizat prin intermediul mașinii de antrenare a pompei. În subcapitolul : Optimizarea controlului mașinii asincrone pentru obținerea unui randament cât mai ridicat într-o aplicație de stocare a energiei prin pomparea apei este prezentată pe larg metoda optimizată, de control a mașinii asincrone, care funcționează în regim de motor. Această metodă se bazează pe defluxarea mașinii, având ca efect minimizarea pierderilor. Defluxarea mașinii permite funcționarea la turații mai ridicate pentru aceași valoarea a tensiunii, lucru care duce la creșterea vitezei de rotație a rotorului pompei și la evitarea parțială a funcționării pompei în zona de turație scăzută, pentru care are randament scăzut. Per total, se obține creșterea randamentului grupului motor-pompă și implicit și a celui global, al sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Validarea metodei de control a mașinii asincrone de antrenare a pompei este realizată la nivel de laborator, la putere mică, de 2,2 kw și de 5,5 kw. Determinările experimentale sunt efectuate pe standuri care simulează funcționarea reală a unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Astfel, comportamenul unei turbinei eoliene de turaţie variabilă, este emulat cu ajutorul unui autotransformator trifazat. Acesta alimentează instalația experimentală cu tensiune variabilă, considerată a fi tensiunea dată de turbină. Tensiunea minimă de la care s-au înregistrat datele este 7 V, în corelație cu tensiunea obținută în cazul unei turbine reale, corespunzătoare vitezei de pornire a turbinei, aspect prezentat în subcapitolul 2.1. Întrucît la nivel de laborator sarcinile mecanice sunt realizate cu ajutorul mașinilor electrice rotative, în acest caz, pentru emularea pompei centrifuge a fost utilizată o mașină sincronă cu magneți permanenți [1.5], [2.5]. Pentru ambele nivele de putere măsurătorile s-au efectuat în regim tranzitoriu, cu raportare la viteza vântului, implicit turație, considerându-se o variație a vitezei vântului de tip rampă liniară. Nivelul maxim de turație la care s-a putut antrena sistemul este impus de limita de intrare în supramodulație a invertorului care controlează mașina asincronă. Achiziția de date și controlul în timp real au fost realizate utilizând sistemul dspace 113. Interfațarea sistemului de comandă cu utilizatorul este dezvoltată în ControlDesk al sistemului dspace, iar ca mediu de programare s-a utilizat programul Matlab/Simulink. 46

55 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Validarea metodei de control la nivelul de putere de 2,2 kw Descrierea standului experimental Standul experimental pe care este studiat comportamentul sistemului autonom de stocare a energiei eoliene la nivelul de putere de 2,2 kw, este constituit din autotransformator (AT) alimentat de la reţea, maşină asincronă (MA), maşină sincronă cu magneţi permanenţi şi convertoarele de control ale acestora. De asemenea, în structura standului sunt incluşi şi traductori de tensiune şi curent (LEM). Aceştia transmit sistemului de comandă valorile curenţilor statorici ale celor două maşini electrice şi valorile de tensiune de pe liniile de curent continuu ale convertoarelor. Autotransformatorul (AT) substituie turbina eoliană de turaţie variabilă. Maşina asinconă (MA) funcţionează în regim de motor, în timp ce maşina sincronă cu magneţi permanenţi funcţionează în regim de generator, GSMP şi injecteză energia înapoi în reţea prin intermediul unui invertor trifazat. În figura este prezentată schema bloc a standului experimental. Aceste determinări experimentale s-au desfăşurat într-unul dintre laboratoarele din cadrul institutului Institute of Energy Technology, în Aalborg, Danemarca. În figura este redat standul fizic pe care s-a lucrat. Fig Schema bloc a standului experimental Invertor Danfoss FC3 VLT Invertor Danfoss VLT54 Control Desk Display LEM LEM dspace Analizor putere Osciloscop GSMP AT Fig Stand experimental de emulare a unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, la nivelul de putere de 2,2 kw 47

56 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Implementarea comenzii pentru emularea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei în dspace Comanda sistemului cuprinde două blocuri principale: cel de achiziție de date și cel de control propriu-zis, realizat în funcție de semnalele achiziționate. În vederea validării metodei de control a mașinii asincrone V/Hz 3, trebuie determinată o caracteristică cubică tensiune-frecvenţă pentru comanda maşinii asincrone. Caracteristica este determinată conform ecuației (3.3.16) din capitolul 3 şi implică cunoașterea căderii de tensiune pe rezistența statorică. Caracteristica de funcționare rezultată, impusă pentru funcționarea mașinii asincrone, este prezentată în figura și are ecuația caracteristică dată de relaţia ( ). 3 s U.25 f ( ) U s - valoarea efectivă a tensiunii statorice de fază a maşinii asincrone, [V];.25 - constantă de proporţionalitate, determinată pentru caractersistica de tip V/Hz 3 ; f s - frecvenţă statorică a maşinii asincrone, [Hz]; s căderea de tensiune pe rezistenţa statorică, la pornire [V]. În figura este prezentată caracteristica de putere implementată mașinii sincrone cu magneți permanenți, pentru emularea pompei centrifuge. Tensiune [V] Dependenta tensiune-frecventa V/Hz 3 V/Hz V/Hz Frecventa [Hz] Fig Caracteristica de funcționare V/Hz 3 impusă mașinii asincrone, comparativ cu caracteristica liniară V/Hz 25 Caracteristica de putere a pompei 2 Putere [w] Turatie [rpm] Fig Caracteristica de putere a mașinii sincrone cu magneți permanenți, care emulează funcționarea pompei centrifuge 48

57 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Rezultatele determinărilor experimentale Pentru validarea metodei de control a mașinii asincrone s-au utilizat diferite metode, pentru a se evidenţia diferențele ce apar între acestea, în cazul aplicaţiei particulare analizate. Pentru evidențierea îmbunătățirilor pe care le aduce metoda de control V/Hz 3, rezultatele obţinute sunt prezentate comparativ cu relultatele altor două metode de control, respectiv metoda vectorială indirectă cu orientare după câmp (IFOC) și metoda scalară clasică V/Hz. Sunt analizate şi prezentate cazurile celei mai mici valori a tensiunii, considerată a fi tensiunea dată de turbină corespunzător vitezei de pornire, precum și cazul tensiunii nominale. Pentru început sunt prezentate rezultatele obținute cu metoda indirectă de control vectorial cu orientare după câmp (IFOC). Apoi sunt prezentate rezultatele obținute cu metoda clasică de control a mașinii, V/Hz, precum și rezultatele obținute cu noua metodă de control prezentată anterior, V/Hz 3. Din măsurători se poate observa că pentru a evidenţia îmbunătățirile aduse de metoda de control V/Hz 3, este suficientă comparaţia cu metoda scalară V/Hz. Pentru validarea metodei de control V/Hz 3, nu este necesar un control vectorial care, dacă are un flux constant aliniat după axa d, nu aduce modificări asupra pierderilor mașinii și implicit a randamentului. Comparaţia rezultatelor obţinute prin cele trei metode de control ale maşinii asincrone (IFOC, V/Hz şi V/Hz 3 ) a) Rezultatele determinărilor experimentale obținute în cazul metodei de comandă IFOC În cazul unei tensiuni de 7 V, tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului care controlează motorul asincron, tensiune corespunzătoare vitezei vântului la pornirea turbinei eoliene, se obține o turație de 16 rpm în regim stabilizat și un cuplu electromagnetic de,2 Nm, conform figurilor și În figura sunt prezentați curenții statorici ai motorului asincron, pe cele trei faze, amplitudinea acestora ajungând la valoarea de 4A. În figura se pot vedea componentele curentului statoric în sistem dq. Componenta curentului după axa d are o valoare constantă de 4 A, proporțională cu fluxul, iar componenta după axa q are o valoare de,2 A, furnizând cuplul electromagnetic al maşinii. În cazul tensiunii nominale, respectiv 5 V pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă, se obține o turație de 11 rpm, o valoare foarte apropiată de turația nominală a mașinii utilizate (figura ). Cuplul electromagnetic al mașinii este de 7,5 Nm (figura ), iar amplitudinea curenților statorici este de 5 A (figura ). În figura se poate observa că și la acest nivel de tensiune componenta după axa d a curentului rămâne tot de 4 A, fluxul setat în maşină rămânând la aceași valoare constantă, iar componenta după axa q a curentului are valoarea de 3,5 A. 49

58 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei n m & n s [rpm] Turatia mecanica si turatia sincrona in controlul IFOC la Udc=7V n m n s M MA [Nm] Cuplu MA in controlul IFOC la Udc=7V Fig Turația mecanică și cea sincronă Time [s] Fig Cuplul electromagnetic i abc MA [A] Curentii statorici ai MA in controlul IFOC la Udc=7V 5 ia ib ic i dq MA [A] Idq ai MA in controlul IFOC la Udc=7V id iq Fig Curenții statorici 15 Turatia mecanica si turatia sincrona in controlul IFOC la Udc=5V Fig Componentele curentului statoric după axele dq Cuplu MA in controlul IFOC la Udc=5V n m & n s [rpm] Fig Turația mecanică și cea sincronă i abc MA [A] n m Curentii statorici ai MA in controlul IFOC la Udc=5V Fig Curenții statorici n s ia ib ic M MA [Nm] i dq MA [A] Fig Cuplul electromagnetic Idq ai MA in controlul IFOC la Udc=5V id iq Fig Componentele curentului statoric după axele dq b) Rezultate comparative ale determinărilor experimentale obținute prin metodele de control V/Hz și V/Hz 3 În această parte sunt prezentate comparativ rezultatele determinărilor experimentale obţinute prin metodele de control ale mașinii asincrone V/Hz și V/Hz 3. Se poate observa din figura a) și 5

59 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei b) că utilizând metoda de control V/Hz 3 se obține o turație superioară comparativ cu turația obținută în cazul utilizării metodei scalare clasice, V/Hz. Astfel, se obține o turație mecanică de 49 rpm, față de 15 rpm, turație obținută cu metoda clasică, considerându-se același potențial eolian disponibil. Trebuie menționat că în cadrul acestor determinări experimentale nu s-a luat în calcul aspectul de compensare a alunecării. În figura b) se poate vedea diferența semnificativă dintre turația mecanică și cea a câmpului magnetic învârtitor statoric, în regim stabilizat rezultând o alunecare de 16%. Acest lucru este cauzat și de încărcarea mare la care este supus motorul în acest caz, corespunzător dependenței cubice putere-turație din care constă caracteristica de funcționare a pompei antrenate de motor, reprezentată în figura Fiind cazul unei tensiuni scăzute de alimentare a motorului și încărcare mare, regimul tranzitoriu este caracterizat de o constantă de timp semnificativ mai mare decât în cazul funcționării în condiții nominale. În figura a) și b) sunt reprezentați curenții statorici obținuți cu aceste metode de control. Se poate observa că utilizând metoda de control V/Hz 3 amplitudinea curentului scade de la valoarea de 3,4 A la 2,5 A. Acest lucru este datorat efectului de slăbire de câmp a mașinii. La funcționare nominală, utilizând controlul V/Hz 3, turația mașinii asincrone crește de la 118 rpm în cazul metodei de control clasice V/Hz, la 1337 rpm (figurile a) și b)). Amplitudinea curentului statoric este aproximativ egală utilizând ambele metode de control, respectiv 5A (figura ). n m & n s [rpm] Turatia masurata si turatia sincrona in controlul V/Hz la Udc=7V n m n s n m & n s [rpm] Turatia masurata si turatia sincrona in controlul V/Hz 3 la Udc=7V 2 n m n s Fig Turația mecanică și cea sincronă la 7 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 i abc MA [A] Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz la Udc=7V 5 ia ib ic i abc MA [A] Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz 3 la Udc=7V 5 ia ib ic Fig Curenții statorici ai mașinii asincrone la 7 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 51

60 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei 15 Turatia mecanica si turatia sincrona in controlul V/Hz la Udc=5V 15 Turatia mecanica si turatia sincrona in controlul V/Hz 3 la Udc=5V n m & n s [rpm] 1 5 n m n s n m & n s [rpm] 1 5 n m n s Fig Turația mecanică și cea sincronă la 5 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz la Udc=5V Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz 3 la Udc=5V i abc MA [A] 1-1 ia ib ic i abc MA [A] 1-1 ia ib ic Fig Curenții statorici ai mașinii asincrone la 5 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 Figura prezintă o comparație a celor două metode de control din punct de vedere al puterilor de ieşire. Cu linie punctată sunt prezentate puterile obținute ca fiind cele disponibile pentru pompare, pentru aceleași valori ale puterii de intrare, la bornele secundarului autotransformatorului, reprezentate cu linie continuă. Acestea din urmă corespund puterii corespunzătoare turbinei eoliene. Rezultatele sunt prezentate având ca referință tensiunea pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina asincronă, pentru o putere de intrare de 2 W, 4 W, 6 W, 8 W, 1 W și 12 W. Se poate vedea că prin metoda de control V/Hz 3 (linia roșie) rezultă o putere disponibilă pompării superioară cu cea obținută utilizând metoda de control V/Hz (linia albastră). Figura arată că randamentul sistemului creşte utilizând dependența cubică ca metodă de control pentru grupul motor-pompă din cadrul sistemului de stocare a energiei eoliene utilizând pomparea apei. Acest lucru este mai pronunțat la putere mică echivalentă cu situația unei viteze scăzute a vântului. Se poate observa că la o putere de 2 W, randamentul crește de la 26% la 36%, față de cazul metodei de control V/Hz. Acest fapt este datorat efectului slăbirii câmpului în mașină care conduce la reducerea pierderilor. La parametrii nominali, randamentul crește de la 51% la 57%. 52

61 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei P in V/Hz P in V/Hz 3 P PMSG V/Hz P PMSG V/Hz 3 Comparatie puteri V/Hz si V/Hz 3 Power [W] Tensiunea pe linia de curent continuu [V] Fig Comparație între metoda de control a mașinii asincrone V/Hz și V/Hz 3 din punct de vedere a puterii 1 Comparatie randament V/Hz si V/Hz 3 8 Randament [%] V/Hz 3 V/Hz Putere intrare [W] Fig Comparație între metoda de control a mașinii asincrone V/Hz și V/Hz 3, din punct de vedere al randamentului obținut Rezultatele comparative ale celor două metode de control sunt sintetizate în tabelul Pentru valoarea minimă a puterii obținută pe standul experimental (2 W), se observă o creștere a puterii de ieșire cu 37% (de la 46 W la 72 W) utilizând metoda de control V/Hz 3. În același timp, turația crește de la 47 rpm la 62 rpm, rezultând o putere disponibilă pentru pompare de valoare mai ridicată, față de ce se obține cu metoda V/Hz. 53

62 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Tabel Comparație asupra puterilor și randamenului obținute cu metodele de control V/Hz și V/Hz 3 V/Hz 3 V/Hz P in P [W] out V dc η P out V dc η [W] [V] [%] [W] [V] [%] Validarea metodei de control la nivelul de putere de 5,5 kw Descrierea standului experimental Și în cazul acestui nivel de putere, determinările experimentale s-au realizat simular cazului anterior prezentat. Comportamentul variabil al turbinei eoliene este emulat din punct de vedere al tensiunii de ieşire prin intermediul unui autotransformator trifazat. Pompa este emulată de o mașină sincronă cu magneți permanenți, funcționând în regim de generator, care de această dată debitează puterea pe o sarcină electronică. În cazul standului pe care s-a validat metoda de control a mașinii asincrone de antrenare a pompei la nivelul de putere de 2,2 kw, energia era injectată înapoi în rețea, însă această diferenţă nu influenţează determinările experimentale efectuate. Controlul sistemului și achiziția de date, în timp real, sunt realizate de către sistemul dspace, iar interfațarea sistemului de comandă cu utilizatorul este realizată prin ControlDesk. Mediul de programare în care este realizat controlul este Matlab/Simulink. Standului de laborator dezvoltat este prezentate în figurila Aceste determinări experimentale s-au desfăşurat în cadrul Universităţii Transilvania din Braşov. MA Rezistente InvertorDanfoss VLT54 Redresor ControlDesk Display SE dspace GSMP AT Fig Standul experimental la nivelul de putere de 5,5 kw 54

63 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Implementarea comenzii pentru emularea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei în dspace Comanda este realizată în mod similar celei pentru testarea maşinii la nivelul de putere de 2,2 kw. Constă într-un bloc de achiziție a datelor și blocul de control propriu-zis. Din datele mașinii a fost determinată caracteristica polinomială de gradul 3 a tensiunii de alimentare a motorului în funcţie de frecvenţă, dar s-a constatat că pentru valori mai mari de 15 Hz, câmpul magnetic în maşină scade semnificativ, cuplul electromagnetic atinge valoarea critică şi ca urmare, motorul se calează. Din acest motiv, caracteristica de tip V/Hz 3, implementată mașinii asincrone, a fost deteminată prin testarea mai multor caracteristici, reprezentate în figura Semnalele măsurate urmărite, care furnizează informație indirectă asupra fluxului din motor și asupra pierderilor sale, sunt curentul statoric și alunecarea. Astfel, pot avea loc trei situații: 1) curent mare, alunecare scăzută: indică un nivel de flux ridicat în motor (ridicat în cazul de față înseamnă apropiat de V/Hz). În această situație apar pierderi în cuprul statoric și în fier; 2) curent mare, alunecare mare: indică un nivel de flux prea scăzut în mașină. Printr-o valoare ridicată a alunecării, se poate vedea componenta rotorică a curentului, inaccesibilă prin măsurare directă. Astfel, pierderile în cuprul rotoric cresc semnificativ. Prin însumarea curentului rotoric cu cel de magnetizare, rezultă o valoarea ridicată a curentului statoric, ducând la o valoare ridicată și a pierderilor în cuprul statoric (conform cu cele prezentate în cap 4). În acest caz randamentul poate fi chiar mai scăzut decât în cazul controlului V/Hz. De asemenea, în acest caz se poate produce și calarea motorului; 3) curent și alunecare scăzute: indică un flux optim în mașină. Pierderile sunt minimizate și randamentul grupului motor-pompă este îmbunătățit Curentul si alunecarea masurate pentru diferite caracteristici V/Hz 3 1A 15rpm 1A 17rpm 11A 15rpm 16 1A 15rpm 9.5A 25rpm 9A 15rpm Tensiune [V] A 3rpm 5A 1rpm 5A 1rpm 1A 3rpm 6A 15rpm 6A 2rpm 8A 15rpm 8A 2rpm 9A 3rpm 1A 4rpm 1A 25rpm 13A 35rpm 12.5A 15rpm 12A 27rpm 13A 4rpm 1A 2rpm 2 1A 65rpm Peste 15 Hz MA se caleaza Frecventa [Hz] Fig Caracteristicile de tip V/Hz 3 testate pe mașina 55

64 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Analizând funcționarea motorului pentru toate caracteristicile implementate din perspectiva curentului și alunecării, caracteristica optimă a fost construită trecând de pe o caracteristică pe alta. Astfel, până la o frecvență de 5 Hz și o tensiune de 3 V s-a urmărit caracteristica liniară, care asigură mașinii o pornire optimă. Între 5 Hz și 1 Hz, caracteristica impusă motorului este cea determinată inițial ținând cont de paramentrii săi, din datele de catalog şi este exprimată prin relaţia: 3 3 V / Hz.25 f 3 (verde în figura ). În gama de frecvență 1-2 Hz, se trece pe V / Hz2. 5 f s U1Hz 3 3 V / Hz3. 6 f s U 2Hz 3 3 V / Hz f s U 25 Hz caracteristica Hz, caracteristica urmăreşte trece pe caracteristica (albastru în figura ). În gama de frecvență (galben în figura ). Peste 25 Hz, se, fiind paralelă cu caracteristica inițială, 3 3 V / Hz.25 f s 3 (determinată din datele mașinii). U 1 Hz, U 2 Hz, U 25 Hz reprezintă tensiunile statorice de fază la 1, 2 și respective 25 Hz. Caracteristica finală împlementată este prezentată în figura Peste frecvența de 3 Hz caracteristica finală este extrapolată cu linie punctată, întrucât această valoare este de fapt limita impusă de mașina sincronă cu magneți permanenți care are turația nominala de 4 rpm. 4 Dependenta tensiune frecventa in cazul controlului V/Hz 3 3 Tensiune [V] Frecventa [Hz] Fig Caracteristica rezultată implementată mașinii asincrone, prin testarea diferitelor caracteristici V/Hz Comparaţia rezultatelor obţinute prin cele două metode de control ale maşinii asincrone (V/Hz şi V/Hz 3 ) În figura a) și b) este redată turația mașinii asincrone, pentru cele două metode de control analizate. Se observă că utilizând metoda de control V/Hz 3 se obține o creștere a turației de la 15 rpm la 215 rpm, având la dispoziție același potențial eolian. Creșterea turației mașinii, conform celor precizate anterior, duce la creșterea turației rotorului pompei și implicit la creșterea puterii disponibile pentru pomparea apei. Din figura a) și b), prin reprezentarea curenților statorici, se poate observa slăbirea câmpului în mașină. Astfel, prin utilizarea metodei de control V/Hz 3 are loc o scădere a amplitudinii curentului de la valoarea de 9 A, la 5 A. În figura este prezentat randamentul obținut prin cele două metode de control. În cazul celei mai mici puteri și tensiuni corespunzătoare vitezei de pornire a turbinei eoliene obținute pe stand, respectiv 15 W și 7 V pe linia de curent continuu a invertorului care controlează mașina 56

65 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei asincronă, are loc o creștere a randamentului de la 5,3% la 47%. Rezultatele pentru acest caz sunt sintetizate în tabelul Turatia masurata si turatia sincrona in controlul V/Hz la Udc=7V Turatia masurata si turatia sincrona in controlul V/Hz 3 la Udc=7V 3 3 n m, n s MA [rpm] 2 1 n m n s n m, n s MA [rpm] 2 1 n m n s Fig Turația mecanică și cea sincronă la 7 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz la Udc=7V Curentii statorici ai MA in controlul V/Hz 3 la Udc=7V i abc MA [A] 1-1 ia ib ic i abc MA [A] 1-1 ia ib ic Fig Curenții statorici ai mașinii asincrone la 7 V, în cazul: a) metodei de control V/Hz, b) metodei de control V/Hz 3 1 Randamentul global obtinut 8 Randament [%] V/Hz 3 V/Hz P in [W] Fig Comparație între metoda de control a mașinii asincrone V/Hz și V/Hz 3, din punct de vedere al randamentului obținut Tabelul Comparație asupra rezultatelor metodelor de control: V/Hz și V/Hz 3 la cel mai mic nivel de putere obținut pe standul experimental P in =15W V/Hz V/Hz 3 Vdc=7V n=1 rpm n=215 rpm P IM P PMSG 1 71 P dis 8 7 η [%]

66 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei 5.2. Analiza experimentală, la nivel de laborator, a invertorului cu trei nivele de tensiune cu diode flotante, 3L NPC Invertorul cu trei nivele de tensiune cu diode flotante, NPC pe care s-au realizat măsurătorile este unul monofazat, având puterea nominală de 1 kw. Acesta este alimentat de la rețea prin intermediul unui redresor și energia este disipată pe o sarcină rezistivă. Comanda invertorului este realizată prin intermediul unei dispozitiv programabil la nivel logic, respectiv cu o placă FPGA (Field Programmable Gate Array). Prin acest dispozitiv sunt furnizate semnalele de intrare în conducție și de blocare pentru tranzistoarele din configurația invertorului. Sstandul experimental este prezentat în figura (sarcina pe care este disipată energia, nu este captată în imagine). Aceste determinări experimentale au fost realizate la Universitatea Politehnică, București. Fig Standul experimental de analiză a invertorului cu trei nivele de tensiune cu diode flotante, 3L NPC Comanda tranzistoarelor invertorului prin FPGA a fost realizată utilizând mediul Quartus. Quartus este un software CAD (Computer Aid Design), care este utilizat pentru implementarea într-un dispozitiv programabil la nivel logic, cum sunt FPGA-urile (Field Programmable Gate Array). Utilizeaza limbajul de descriere hardware VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), care mimează comportamentul unui sistem fizic. Prezintă un nivel ridicat de abstractizare, la nivel comportamental al sistemului și la nivel structural al acestuia [6.5]. Un sistem digital în limbaj VHDL trebuie să conțină o entitate, care poate conține la rândul său alte entități considerate compomente ale entității superioare. Fiecare entitate este modelată prin declararea entității și a corpului arhitecturii entității. Declararea entității este echivalentă cu interfațarea cu exteriorul, unde sunt definite semnalele de intrare-ieșire, iar corpul arhitecturii conține descrierea entității, ale componentelor sale, ale proceselor, inter-conexiunii dintre acestea, toate funcționând în același timp [6.5]. Comanda implementată este de tip PWM. Pornindu-se de la frecvența de ceas a plăcii de comandă, se obțin frecvențele pentru cele două semnalele triunghiulare necesare și pentru semnalul 58

67 6. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei de referință sinusoidal, prin blocul divizor de frecvență. Cele două semnale sunt aplicate unui bloc comparator, iar rezultatul comparaţiei este aplicat unui bloc de comandă ce furnizează semnalele PWM de ieşire pentru invertor. În figura sunt prezentate semnalele de comandă ale dispozitivelor semiconductoare, la nivel logic, sau 1. Astfel, semnalele de comanda obținute cu ajutorul software-ului Quartus sunt implementate pe FPGA. Fig Semnalele de comandă ale tranzistoarelor unui 3L NPC monofazat, în Quartus În figura se redă oscilograma tensiunii și curentului, determinate experimental la ieșirea din invertorul 3L NPC, unde se pot vedea cele trei nivele de tensiune, respectiv U cc /2, și U cc /2. În figura sunt redate semnalele de comandă pe poartă ale dispozitivelor semiconductoare de putere din structura invertorului 3L NPC monofazat, generate prin FPGA. Fig Tensiunea și curentul la ieșirea din Fig Semnalele de comandă pe poarta invertorul 3L NPC tranzistoarelor NPC-ului 59

68 Capitolul 5. Experimente privind funcționarea unui sistem autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei Măsurătorile au fost realizate la frecvență constantă, înctrucât cartela FPGA nu permite comanda dispozitivelor semiconductoare de putere la frecvență variabilă. Frecvențele la care s-a analizat funționarea invertorului NPC sunt: 5 Hz, 3 Hz și 15 Hz. S-a constatat că nu există diferențe notabile asupra pierderilor invertorului, prin modificarea frecvenței. Motivul este raportul foarte mare între frecvența semnalului sinusoidal de referință și frecvența semnalelor triunghiulare purtătoare, prin care se realizează comanda convertorului, de la câțiva Hz la khz. Randamentul acestui invertor, în condiţiile testate, a atins valoarea de 96% Concluzii Acest capitol prezintă o serie de determinări experimentale pentru funcționarea sistemului autonom de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. S-a realizat validarea metodei de control pentru mașina de antreanare a pompei, care constă în impunearea unei dependențe de tip cubică între tensiunea statorică de fază și frecvență. Această metodă de control este validată la nivel de laborator, pe două standuri cu puterile de 2,2 și 5,5 kw. Sunt prezentate comparativ cu alte metode de control, respectiv cu metoda indirectă de orientare după câmp și metoda scalara V/Hz, îmbunătățirile aduse de metoda de control aplicată mașinii de antrenare a pompei, respectiv reducerea pierderilor și creșterea randamentului. Al doilea set de determinări experimentale au ca scop analizarea unui invertor cu trei nivele de tensiune și determinarea randamentului acestuia. S-a constat că frecvența variabilă nu influențează randamentul convertorului datorită raportului foarte mare dintre frecvențele semnalelor necesare comenzii invertorului (PWM), iar randamentul invertorului testat are valoarea de 96%. Utilizarea invertorului cu trei nivele de tensiune în aplicația de stocarea energiei eoliene prin pomparea apei asigură reducerea riplului curentului motorului având ca urmare reducerea pierderilor acestuia, scăderea dimensiunilor filtrului sau chiar eliminarea definitivă. Aceste aspecte duc la creșterea randamentului global al sistemului de stocare. 6

69 Capitolul 6. Concluzii finale. Contribuții originale. Direcții viitoare de cercetare. CAP. 6. CONCLUZII FINALE. CONTRIBUȚII ORIGINALE. DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE CONCLUZII FINALE Această teză de doctorat promovează tehnologiile de producere și stocare a energiei electrice provenite din surse nepoluante și propune un sistem de acest tip, care asociază două resurse naturale gratuite, vânt și apă. Astfel, acest sistem este concretizat prin producerea energiei eoliene și stocarea acesteia în energia potențială a apei. Stocarea în energia potențială a apei este o tehnologie verificată și este singura metodă de stocare a energiei care asigură capacitate foarte mare de stocare (de ordinul miilor de MWh) și răspuns la cererea de energie rapid și flexibil. Principalul dezavantaj este costul inițial ridicat, care poate fi amortizat prin actualizarea centralelor hidroelectrice, dar și prin utilizarea bazinelor naturale, cum ar fi lac, mare, ocean sau cavități subterane consolidate. Stocarea în energia potențială a apei presupune pomparea apei dintr-un bazin inferior într-un bazin superior utilizându-se o anumită sursă de energie. În contextul impunerii strategiilor de producere a energiei din surse regenerabile la nivel global, ne confruntăm cu necesitatea integrării în sistemele energetice a unei cantități foarte mari de energie produsă din surse impredictibile și cu caracter variabil, cum este energia eoliană. Un transfer energetic la nivel ridicat, caracterizat de fluctuații, către rețelele electrice produce instabilitate acestora prin perturbații și deteriorarea calității energiei. Astfel, stocarea energiei prin pomparea apei reprezintă o modalitate sigură de integrare a energiei eoliene la scară largă și de asemenea permite acoperirea cererii de energie în orice moment. Problemele care apar la stocarea energiei eoliene prin pomparea apei sunt legate de condițiile de funcționare ale sistemului implicat și de randamentul global al acestuia. Astfel, regimul de funcționare este variabil, fiind dependent de variația vitezei vântului, carecter care se propagă în tot sistemul. Parametrii elementelor sistemului de stocare apar în interdependențe dificil de definit. Referitor la randament, acesta are valoare scăzută, de aproximativ 2%, fără a considera îmbunătățirile aduse în prezenta lucrare, sau 4% daca nu este considerat coeficientul de performanță al turbinelor eoliene, c p, fiind afectat de randamentele lanțului electroenergetic lung din care este compus sistemul, respectiv turbina eoliană, cutie de viteze, generatorul eolian, convertor, mașină electrică pentru antrenarea pompei și pompă. Sistemul este studiat ca funcționând în mod autonom, neconectat la rețea, întrucât astfel de sisteme depind de caracteristicile locației unde sunt amplasate și pot exista situații care nu permit conectarea la rețea. De asemenea, și cu existența rețelei elecrice în vecinătate, pomparea apei are loc tot cu turbina eoliană funcționând în mod autonom. Este probată interacțiunea pompei în cadrul sistemului și se dovedește faptul că acesta are o funcționare optimă deoarece caracteristica pompei se suprapune peste punctele de maxim ale caracteristicilor de putere la diferite viteze ale vântului ale turbinei eoliene, dar sunt necesare modalități de creștere a randamentului global al sistemului atât prin alegerea elementelor sistemului care să ducă la o funcționare de ansamblu optimă, cât și prin metode de control adecvate pentru o astfel de aplicație. În acest sens, este prezentată o scurtă dezbatere asupra elementelor din care este compus sistemul automon de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. În concluzie, s-a stabilit 62

70 Capitolul 6. Concluzii finale. Contribuții originale. Direcții viitoare de cercetare. că acesta este format din turbină eoliană, cutie de viteze, generatorul eolian este considerat cel sincron cu magneți permanenți, mașina de antrenare a pompei este cea asincronă funcționând în regim de motor, pompa este de tip centrifugal, în contextul variațiilor mari de turație. Din punct de vedere al metodelor de control adecvate aplicației, în această teză de doctorat este propusă o metodă de comnandă pentru mașina asincronă de antrenare a pompei. Aceasta are rolul de adaptare a caracteristicilor pompei cu cele ale turbinei eoliene și îndeplinește obiectivul principal al tezei, acela de optimizare a sistemelor de stocare a energiei electrice prin pomparea apei pe partea de randament. Metoda de control este aplicabilă cu precădere în aceste sisteme și are la bază un principiu clasic al mașinii asincrone, anume slăbirea câmpului magnetic. Aceasta permite obținerea unor turații ridicate ale mașinii și la alimentare cu tensiune scăzută, fapt care duce la creșterea puterii disponibile pentru pompare conform caracteristicii pompei. De asemenea, prin defluxarea mașinii se reduc pierderile acesteia. Comanda mașinii asincrone prin această metodă duce la creșterea randamentului pe grupul motor-pompă și implicit la creșterea randamentului global al sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Metoda de comandă a fost validată prin simulări și experimental la nivel de laborator, prin comparație cu alte metode de control bazate pe păstrarea fluxului nominal în mașină, respectiv metoda vectorială indirectă cu orientare după câmp (IFOC) și metoda scalară clasică V/Hz. Astfel, la nivelul de putere de 5,5 kw are loc o creștere a randamentului de la 5,3 % la 47% pentru situația unei alimentări cu tensiune scăzută a motorului, de 5 V valoare efectivă a tensiunii de linie. Este realizată și o analiză asupra pierderilor convertoarelor de frecvența care interfațează sistemul eolian cu grupul motor-pompă. Se constată că frecvența variabilă nu influențează randamentul convertorului datorită diferenței foarte mari dintre frecvențele semnalelor necesare comenzii invertorului (PWM) şi frecvenţa de lucru a motorului de antrenare. Sistemul de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei poate fi extins și la puteri de ordinul MW, acesta fiind de fapt nivelul de putere vehiculat în cazul stocării prin pomparea apei. În acest caz, randamentul sistemului poate ajunge în mod natural la 7%, fără considerararea coeficientului de performanță al turbinei eoliene, întrucât randamentele individuale ale elementelor din care este format sunt de valori ridicate (mașina sincronă cu magneți permanenți poate avea un randament de peste 97 %, iar mașina asincronă un randament de peste 95 %). Implementarea unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei poate contribui semnificativ la îndeplinirea țintelor strategice impuse României pentru producerea energiei din surse regenerabile. Țara noastră poate atinge aceste obiective prin energia eoliană și prin energia hidroelectrică, deja exploatată în mare măsură. Dar, sistemul nostru electroenergetic nu este încă pregatit să absoarbă cantități mari de energie fluctuantă produsă din surse impredictibile. Astfel, un sistem de stocare a energiei prin pomparea apei asigură integrarea energiei eoliene la capacitate de ordinul MWh în cazul utilizării sistemelor autonome. Caracterul instabil al energiei eoliene este atenuat de cel stabil al energiei hidroelectrice și astfel nu s-ar pierde energia produsă de turbinele eoliene când acestea nu dispun de aprobare pentru conectarea la rețea. De asemenea, sistemul asigură acoperirea vârfurilor de sarcină în orice moment. 63

71 Capitolul 6. Concluzii finale. Contribuții originale. Direcții viitoare de cercetare CONTRIBUȚII ORIGINALE În vederea elaborării tezei și îndeplinirii obiectivelor propuse, contribuțiile autoarei sunt următoarele: 1. Sinteză a mijloacelor de stocare a energiei eoliene în care se urmăresc aspecte referitor la capacitatea de stocare, durata de stocare, timpul de răspuns la cererea de energie; 2. Analiza unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei, stabilirea configurației unui astfel de sistem; 3. Modelarea şi simularea sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei; 4. Calcul comparativ de pierderi pentru invertorul clasic cu două nivele de tensiune și invertorul cu trei nivele de tensiune cu diode flotante, NPC (Neutral Point Clamped); 5. Realizarea comenzii în mediul de programare Quartus pentru controlul tranzistoarelor unui NPC monofazat comandat printr-un dispozitiv programabil la nivel logic, respectiv FPGA (Field Programmable Gate Array), pentru diferite frecvențe ale tensiunii de alimentare; 6. Optimizarea comenzii mașinii asincrone prin implementarea unui control care urmărește o dependență polinomială de gradul 3 între tensiune și frecvență, cu precădere avându-și aplicabilitatea într-o aplicație de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Scopul metodei de control este acela de reducere a pierderilor pe mașina asincronă, obținerea unei puteri mai mari disponibile pentru pompare și implicit creșterea randamentului global al sistemului; 7. Realizarea blocurilor de comandă în Matlab/Simulink; 8. Conceperea și realizarea standului experimental de laborator la puterea de 5,5 kw; 9. Comparații între rezultatele experimentale obținute utilizând trei metode de control ale mașinii asincrone, la diferite nivele de putere. Acestea au fost realizate în scopul validării metodei de control propuse pentru mașina de antrenare a pompei, dar și pentru evidențierea comportamentului unui sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE Tematica abordată se poate extinde în mai multe direcții de cercetare. Astfel, în această teză nu a fost atinsă în detaliu analiza sistemului de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei la puteri de ordinul MW. Pe partea de convertor este necesară o analiză a randamentului și din punct de vedere al topologiilor multinivel existente, care se pretează a fi incluse într-un astfel de sistem. De asemenea, analiza pierderilor convertorului poate fi realizată și din punct de vedere al metodelor de modulație utilizate. Pe partea grupului motor-pompă, se pot utiliza noi structuri de mașini electrice optimizate prin însăși construcția lor pentru obținerea unui randament mai ridicat. Tot referitor la mașina de antrenare a pompei, comanda acesteia necesită introducerea unei metode de compensare a alunecării și determinarea relației de compensare, care este neliniară. De asemenea, foarte importantă este și analiza sistemului în contextul conectării la sistemul energetic. 64

72 Bibliografie selectivă [1] Comunicat de presă Procesul de atragere a investitorilor interesaţi de construcţia Hidrocentralei Tarniţa-Lăpuşteşti intră în linie dreaptă, mai 211; [2] Seveth Framework programme (FP7), dat de Comisia Europeană; [6]. P. M. Anderson, A. A.Fouad, Power system control and stability, IEEE Press, ed. 2, 23; [7]. J. Barton, D. Infield, Energy Storage and its use with Intermittent Renewable Energy, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.1 No. 2, June 24. [8]. B. Sørentsen Renewable energy Its physics, engineering, environmental impacts, economics & planning, Elsevier Academic Press, ed. 3, 24; [9]. I. Boldea, Variable speed generators, CRC Press of Taylor and Francis Group, 26; [1]. R. Krishnan, Permanent Magnet Synchronous Machine and DC brushless machine, CRC Press, Taylor and Fracis Group, 21; [11]. O. Lopez, J. Alvarez, J. Doval-Gandoy, and F. D. Freijedo, Multilevel multiphase space vector PWM algorithm with switching state redundancy, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 56, no. 3, pp , Mar. 29; [12]. F. Blaabjerg, U. Jaeger, M. Nielsen, J. K. Pedersen, Power losses in PWM VSI inverter using NPT or PT IGBT devices, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 1, pag , Mai 1995; [13]. L. Cloțea, A. Forcoș, C. Marinescu, M. Heorgescu, Power losses comparison of two level and three level neutral clamped inverters for a wind pump storage system, Proceedings of International Conference of Optimization of Electrical and Electronic Equipment, Mai, 21, pp [14]. D. W. Novotny, T. A. Lipo, Vector control and Dynamics of AC drives, Oxford University Press, 2. [15]. G. Ivanski, W, Koczare, Autonomous power system for island or grid-connected wind turbines in distributed generation, European Transaction on Electrical Power, vol. 18, nr. 17, pag , Martie 28; [16]. J. A. Suul, Variable speed pumped storage hydropower for integration of wind energy in isolated grids case description and control strategies, Nordic Workshop on Power and Industrial Electronics, Iunie, 28; [17]. M. Malinovski, K. Gopakumar, J. Rodrigues, M. A. Perez, A survey on cascaded multilevel inverters, Transaction on Industrial Electronics, vol. 57, no. 7, 21; [18]. X J. Rodrigues, S. Bernet, P. Steimer, I. Lizama, A survey on neutral point multilevel inverters, Transaction on Industrial Electronics, vol. 57, no. 7, 21; [19]. D. Floricau, G. Gateau, M. Dumitrescu, R. Teodorescu, A new stacked NPC converter: 3L-topology and control, EPE 27, Aalborg, Denmark, pp.1-1,27;

73 DISEMINAREA REZULTATELOR Articole publicate in proceedings de conferinte indexat ISI: 1. L. Cloţea, A. Forcoṣ, C. Marinescu, M. Georgescu, Power analysis of two level and three level neutral clamped inverters for a wind pump storage system, Proceedings of International Conference of Optimization of Electrical and Electronic Equipment, Mai 21, pp A. Forcoṣ, C. Marinescu, I. Șerban, L. Cloțea, R. Teodorescu, Efficiency improvement for wind energy pumped storage system, Proceedings of 2 th International Symposium on Industrial Electronics, ISIE, Iunie 211, pp ; 3. A. Forcoș, C. Marinescu, Motor pump group efficiency in a wind energy pumped storage system, Proceedings of 7 th International Symposium Advanced Topics in Electrical Engineering, Mai 211, București, România, pp Articole publicate in juranle romanesti recunoscute CNCSIS: 4. A. Forcoṣ, C. Marinescu, Modeling an autonomous wind turbine electric pump system, Journal of Electrical and Electronics Engineering, vol. 2, nr. 2, ISSN , Oradea, România, 29, pp B+ 5. A. Forcoṣ, C. Marinescu, A hybrid wind hydro system, Buletinul Universitatii Transilvania din Braşov, vol.1 (5), Seria 1, ISSN , Braşov, România, 28, pp B 6. A. Forcoṣ, C. Marinescu, Induction machine drive for wind energy pump storage, Analele Universității din Craiova, Seria Inginerie Electrică, vol. II, nr. 34, 21, ISSN: , pp B+ 7. A. Forcoṣ, C. Marinescu, A small autonomous system for storing wind energy by pumping water, Buletinul Institului Politehnic din Iași, Ed. Politehnium, fasc. 1, 211, pp B+ Articole publicate in volume de conferinte international si nationale: 8. C. Marinescu, A. Forcoş, Modelarea sistemelor autonome de stocare eolian hidro, Conferinţa Naţională şi Expoziţia de Acţionări Electrice, Lucrări publicate CNEE 29, Ed. SIER, vol A. Foroṣ, C. Marinescu, Storing wind energy by pumping water, Proceedings of 7 th International Conference on Electromechanical and Power systems, Iaşi, România, 8-9 Octombrie, 29, pp A. Forcoṣ, C. Marinescu, Combining hydro with wind electrical sources in the Romanian specific condition, Proceedings of 2 nd Conference on Sustainable Energy, ISBN , Braşov, România, 28, pp A. Forcoṣ, Device for turning pages, Creativity and Inventics Magazine, Vol. 1, 29, Brașov, ISSN Premiul I la Sesiunea de Comunicări Creativitate și Inverntică a Școlii Doctorale, Brașov.

74 OPTIMIZAREA SISTEMELOR DE STOCARE A ENERGIEI EOLIENE UTILIZÂND ENERGIA HIDROELECTRICĂ WIND ENERGY STORAGE SYSTEMS OPTIMIZATION USING HYDRO ELECTRIC Conducător ştiinţific, Prof. dr.ing. Corneliu MARINESCU Doctorand, Ing. Andreea FORCOȘ Rezumat În contextul impunerii strategiilor de producere a energiei din surse regenerabile la nivel global, ne confruntăm cu necesitatea integrării în sistemele energetice a unei cantități foarte mari de energie produsă din surse impredictibile și cu caracter variabil, cum este energia eoliană. Un transfer energetic la nivel ridicat, caracterizat de fluctuații, către rețelele electrice produce instabilitatea acestora prin perturbații și deteriorarea calității energiei. Astfel, stocarea energiei prin pomparea apei reprezintă o modalitate sigură de integrare a energiei eoliene la scară largă și de asemenea permite acoperirea cererii de energie în orice moment. În această teză de doctorat sunt analizate problemele care apar la funcționarea autonomă a unui sistem de stocare a energiei eoliene în energia potențială a apei. Principalul dezavantaj al unui astfel de sistem este randamentul global de valoare mică (2% fără nici un fel de metodă de îmbunătățire). În această teză se propune o metodă de control pentru mașina electrică de antrenare a pompei, respectiv pentru mașina asincronă, aplicabilă cu precădere într-un sistem de stocare a energiei eoliene prin pomparea apei. Această metodă de comandă a mașinii duce la minimizarea pierderilor, la obținerea unei puteri disponibile mai mari pentru pompare și astfel, are loc creșterea randamentului global al sistemului. Abstract In the context of high renewable energy targets globally imposed, we are facing with the necessity of grid integration for high amount of power provided by variable and unpredictable sources. Wind energy is one of the renewable energy sources with high integration demand. A fluctuating energetic transfer creates grid instability through perturbations and energy quality degradation. Hence, pumped storage is a good alternative for wind energy integration at high power level and also assures energy demand at any time. The problems which appear with autonomous operation of wind energy pumped storage systems are analyzed in this thesis. The main disadvantage is the low conversion efficiency (2% without any improving method). A control method for the electric machine driving the pump, respectively induction machine, especially applicable for wind energy pumped storage system, is proposed in this thesis. This control method minimizes electric machine losses. A higher power available for pumping is obtained and the global efficiency of the system is increased.

75 Curriculum vitae Informații personale Nume / Prenume Adresă FORCOȘ Andreea Oituz, Bacau, Romania, Cod 67366, (adresă permanentă) Strada Colina Universității, No. 14, 568, Braşov, Romania (adresă temporară ) Telefon /176 Mobil: Fax Naționalitate Experiență profesională andreea.forcos@unitbv.ro; a_for_best@yahoo.com Romană Data nașterii Perioada Poziția ocupată Domeniu de activitate Angajator prezent Doctorandă în Inginerie Electrică Activități de cercetare asupra stocării energiei eoliene utilizând energia hidroelectrică, Coordonator Științific prof. dr. ing. Corneliu MARINESCU. Universitatea TRANSILVANIA din Brasov, Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Perioada Poziția ocupată Inginer vânzări Activități principale Elaborarea și documentarea asupra ofertelor tehnice corespunzătoare cu cerințele clienților firmei Angajator S.C. ICCO ELECTRIC S. R. L Educație Perioada Numele instituției prezent Doctorand cu frecvență în cadrul Universității TRANSILVANIA din Brașov, Domeniul Inginerie Electrică Universitatea TRANSILVANIA din Brașov, B-dul Eroilor, No. 29, 536, Brasov, Romania Perioada Calificarea/Diploma obținută Inginer diplomat, Diplomă de absolvire a secției de Electrotehnică Generală Numele instituției Universitatea TRANSILVANIA din Brașov, Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Perioada Calificarea/Diploma obținută Certificat de absolvire a modulului pedagogic Numele instituției Universitatea TRANSILVANIA din Brasov / Departamentul pentru pregătirea personalului didactic Perioada Calificarea/Diploma obținută Diplomă de absolvire a Secției de Canto Clasic

76 Numele instituției Școala de Artă TIBERIU BREDICIEANU, Brasov Calificarea/Diploma obținută Perioada Namele instituției Aptitudini personale și competențe Diplomă de absolvire a liceului Colegiul Național DIMITRIE CANTEMIR, Onești, România Limba maternă Limbi străine cunoscute Română Engleză, Franceză Aptitudini și competențe sociale Aptitudini și competențe organizatorice Aptitudini și competențe tehnice Compentențe de utilizare a sistemului informatic Persoană comunicativă, sociabilă, activă, perseverentă și deschisă noutăților, abilitate de muncă în echipă. Abilitate de rezolvare a problemelor, bună organizare pentru respectarea termenelor limită. Inginerie electrică, Electronică de putere, Mașini electrice, Surse regenerabile de Programele Microsoft Office, DocLib, Matlab, PSIM, Plesc, dspace control. Permis conducere Categoria B, din octobrie 23. Contracte cercetare: Anexă CV Proiect Functie Dates CNCSIS PARTENERIATE no /27 Structură energetic hibridă Hidro-eoliană; modelare și tunning pe stația pilot HIDROEOL. Membru CNCSIS PARTENERIATE nr /28 Proiectarea sistemelor suport, implementarea și controlul sistemelor hibride E-FARM. Membru Studii doctorale pentru dezvoltare durabilă POSDRU/6/1.5/S/6 Membru Cursuri specializate: 1. Power Electronics for Renewable Energy Systems (PERES) in theory and practice, Aalborg University, Institute of Energy Technology, Denmark, May.21, Prof. Remus Teodorescu, Prof. Marco Liserre, Prof. Pedro Rodriguez. 2. Dispersed Generation of Electricity Aalborg University, Institute of Energy Technology, Denmark, May 21, Prof. Birgitte Bak-Jensen, Prof. Florin Iov. Membru în asociații profesionale: Membru IEEE Mobilități: Instituția Perioada Tipul mobilității Aalborg University, Danemarca Institute of Energy Technology Stagiu extern de cercetare Universitatea Politehnica București Iunie, 211 Stagiu intern de cercetare Braşov, ing. Andreea FORCOȘ

77 Curriculum vitae Europass Personal information First name(s) / Surname(s) Address(es) Andreea FORCOȘ 67366, Oituz, Bacau, Romania (permanent address) Colina Universitatii Street, No. 16, 568, Braşov, Romania (temporary address ) Telephone(s) /176 Mobil: Fax(es) Nationality andreea.forcos@unitbv.ro; a_for_best@yahoo.com Romanian Date of birth Work experience Dates Occupation or position held Main activities and responsibilities Name and address of employer Type of business or sector Occupation or position held Main activities and responsibilities Name and address of employer Type of business or sector Education and training present PhD Student in ELECTRICAL ENGINEERING / ENGINEERING SCIENCES Research on WIND ENERGY STORAGE SYSTEMS OPTIMIZATION USING HYDRO POWER, Supervisor: Prof. dr. eng. Corneliu MARINESCU. TRANSILVANIA University of Brasov, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science Research and education Dates Dates Title of qualification awarded Principal subjects/occupational skills covered Name and type of organisation Sales engineer Technical offers corresponding with costumers requirements ICCO ELECTRIC, Spicului Street, No. 3, Brasov, Romania Electrical engineering present Ph.D. Student Research activity / Academic TRANSILVANIA University of Brasov, B-dul Eroilor, No. 29, 536, Brasov, Romania Dates Title of qualification awarded B.Sc. Degree, specialization General Electrotechnics Series G, No Principal subjects/occupational skills covered Name and type of organisation Electrical engineering, physics, mathematics Diploma project title: COMBINING WIND AND HYDRO ENERGY IN ROMANIAN SPECIFIC CONDITIONS, Supervisor: Prof. dr. eng. Corneliu MARINESCU TRANSILVANIA University of Brasov, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science Dates 24 28

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC) Semnale şi sisteme Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC) http://shannon.etc.upt.ro/teaching/ssist/ 1 OBIECTIVELE CURSULUI Disciplina îşi propune să familiarizeze

More information

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice "Îmbunătăţirea proceselor şi activităţilor educaţionale în cadrul programelor de licenţă şi masterat în domeniul

More information

Propuneri pentru teme de licență

Propuneri pentru teme de licență Propuneri pentru teme de licență Departament Automatizări Eaton România Instalație de pompare cu rotire în funcție de timpul de funcționare Tablou electric cu 1 pompă pilot + 3 pompe mari, cu rotirea lor

More information

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE Eugen DOBÂNDĂ NOTES ON THE MATHEMATICAL MODELING IN QUASI-DYNAMIC REGIME OF A CLASSES OF MICROHYDROTURBINE

More information

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 - Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 - Barionet 50 este un lan controller produs de Barix, care poate fi folosit in combinatie cu Metrici LPR, pentru a deschide bariera atunci cand un numar de

More information

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Sumar 1. Indicele de refracţie al unui mediu 2. Reflexia şi refracţia luminii. Legi. 3. Reflexia totală 4. Oglinda plană 5. Reflexia şi refracţia luminii în natură

More information

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale.

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale. Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale 15 ani de activitate in domeniul procesarii numerice a semnalelor Solutii de inalta acuratete pentru analiza sunetelor, vibratiilor si

More information

Transmiterea datelor prin reteaua electrica

Transmiterea datelor prin reteaua electrica PLC - Power Line Communications dr. ing. Eugen COCA Universitatea Stefan cel Mare din Suceava Facultatea de Inginerie Electrica PLC - Power Line Communications dr. ing. Eugen COCA Universitatea Stefan

More information

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTI FACULTATEA ENERGETICA Catedra de Producerea şi Utilizarea Energiei Master: DEZVOLTAREA DURABILĂ A SISTEMELOR DE ENERGIE Titular curs: Prof. dr. ing Tiberiu APOSTOL Fond

More information

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU Controlul versiunilor - necesitate Caracterul colaborativ al proiectelor; Backup pentru codul scris Istoricul modificarilor Terminologie și concepte VCS Version Control

More information

MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII

MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII Adrian Mugur SIMIONESCU MODEL OF A STATIC SWITCH FOR ELECTRICAL SOURCES WITHOUT INTERRUPTIONS IN LOAD

More information

Procesarea Imaginilor

Procesarea Imaginilor Procesarea Imaginilor Curs 11 Extragerea informańiei 3D prin stereoviziune Principiile Stereoviziunii Pentru observarea lumii reale avem nevoie de informańie 3D Într-o imagine avem doar două dimensiuni

More information

Universitatea Transilvania din Brasov

Universitatea Transilvania din Brasov MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE ȘI CERCETĂRII ȘTIINȚIFICE UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV BRAŞOV, EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525 Universitatea Transilvania din Brasov

More information

Eficiența energetică în industria românească

Eficiența energetică în industria românească Eficiența energetică în industria românească Creșterea EFICIENȚEI ENERGETICE în procesul de ardere prin utilizarea de aparate de analiză a gazelor de ardere București, 22.09.2015 Karsten Lempa Key Account

More information

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator. Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator. Pentru identificarea performanţelor la funţionarea în sarcină la diferite trepte de turaţii ale generatorului cu flux axial fară

More information

GHID DE TERMENI MEDIA

GHID DE TERMENI MEDIA GHID DE TERMENI MEDIA Definitii si explicatii 1. Target Group si Universe Target Group - grupul demografic care a fost identificat ca fiind grupul cheie de consumatori ai unui brand. Toate activitatile

More information

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin Structura și Organizarea Calculatoarelor Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin Chapter 3 ADUNAREA ȘI SCĂDEREA NUMERELOR BINARE CU SEMN CONȚINUT Adunarea FXP în cod direct Sumator FXP în cod direct Scăderea

More information

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive.

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive. . egimul de curent continuu de funcţionare al sistemelor electronice În acest regim de funcţionare, valorile mărimilor electrice ale sistemului electronic sunt constante în timp. Aşadar, funcţionarea sistemului

More information

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE) ANTICOLLISION ALGORITHM FOR VV AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP VV (VEHICLE-TO-VEHICLE) 457 Florin MARIAŞIU*, T. EAC* *The Technical University

More information

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N Pentru a putea vizualiza imaginile unei camere web IP conectată într-un router ZTE H218N sau H298N, este necesară activarea serviciului Dinamic DNS oferit de RCS&RDS, precum și efectuarea unor setări pe

More information

UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CONVERTOARELOR STATICE DE MARE PUTERE (II)

UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CONVERTOARELOR STATICE DE MARE PUTERE (II) UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CONVERTOARELOR STATICE DE MARE PUTERE (II) Sorin Ioan DEACONU, Gabriel Nicolae POPA, Ioan RODEAN, Carmen MOTORGA INDUSTRY APPLICATIONS WITH HIGH POWER STATIC CONVERTERS The use

More information

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962)

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962) ARBORI AVL (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962) Georgy Maximovich Adelson-Velsky (Russian: Гео ргий Макси мович Адельсо н- Ве льский; name is sometimes transliterated as Georgii Adelson-Velskii)

More information

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii www.pwc.com/ro Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii 1 Perioada de observaţie - Vânzarea de stocuri aduse în garanţie, în cursul normal al activității - Tratamentul leasingului

More information

Subiecte Clasa a VI-a

Subiecte Clasa a VI-a (40 de intrebari) Puteti folosi spatiile goale ca ciorna. Nu este de ajuns sa alegeti raspunsul corect pe brosura de subiecte, ele trebuie completate pe foaia de raspuns in dreptul numarului intrebarii

More information

Software Process and Life Cycle

Software Process and Life Cycle Software Process and Life Cycle Drd.ing. Flori Naghiu Murphy s Law: Left to themselves, things tend to go from bad to worse. Principiile de dezvoltare software Principiul Calitatii : asigurarea gasirii

More information

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

Mecanismul de decontare a cererilor de plata Mecanismul de decontare a cererilor de plata Autoritatea de Management pentru Programul Operaţional Sectorial Creşterea Competitivităţii Economice (POS CCE) Ministerul Fondurilor Europene - Iunie - iulie

More information

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET Str. Dem. I. Dobrescu, nr. 2-4, Sector 1, CAIET DE SARCINI Obiectul licitaţiei: Kick off,

More information

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTEREIN VITRO LA PLANTE FURAJERE INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE T.Simplăceanu, C.Bindea, Dorina Brătfălean*, St.Popescu, D.Pamfil Institutul Naţional de Cercetere-Dezvoltare pentru

More information

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate 3 noiembrie 2017 Clemente Kiss KPMG in Romania Agenda Ce este un audit la un IMM? Comparatie: audit/revizuire/compilare Diferente: audit/revizuire/compilare

More information

SPEED CONTROL OF DC MOTOR USING FOUR-QUADRANT CHOPPER AND BIPOLAR CONTROL STRATEGY

SPEED CONTROL OF DC MOTOR USING FOUR-QUADRANT CHOPPER AND BIPOLAR CONTROL STRATEGY SPEED CONTROL OF DC MOTOR USING FOUR-QUADRANT CHOPPER AND BIPOLAR CONTROL STRATEGY TEGY Lecturer Eng. Ciprian AFANASOV PhD, Assoc. Prof. Eng. Mihai RAŢĂ PhD, Assoc. Prof. Eng. Leon MANDICI PhD Ştefan cel

More information

SUMMARY OF PHD. THESIS RESEARCH ON ALUMINUM VACUUM CASTING OF COMPLEX PARTS

SUMMARY OF PHD. THESIS RESEARCH ON ALUMINUM VACUUM CASTING OF COMPLEX PARTS Investeşte în oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operational Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Eng. Alina Ioana LUCA SUMMARY OF PHD. THESIS RESEARCH ON ALUMINUM VACUUM CASTING

More information

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M ) FLEXIMARK FCC din oțel inoxidabil este un sistem de marcare personalizată în relief pentru cabluri și componente, pentru medii dure, fiind rezistent la acizi și la coroziune. Informații Included in FLEXIMARK

More information

REVISTA NAŢIONALĂ DE INFORMATICĂ APLICATĂ INFO-PRACTIC

REVISTA NAŢIONALĂ DE INFORMATICĂ APLICATĂ INFO-PRACTIC REVISTA NAŢIONALĂ DE INFORMATICĂ APLICATĂ INFO-PRACTIC Anul II Nr. 7 aprilie 2013 ISSN 2285 6560 Referent ştiinţific Lector univ. dr. Claudiu Ionuţ Popîrlan Facultatea de Ştiinţe Exacte Universitatea din

More information

earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom

earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom RAPORT DE PIA?Ã LUNAR MARTIE 218 Piaţa pentru Ziua Următoare

More information

D.C. DRIVE SYSTEM USING FOUR-QUADRANT CHOPPER

D.C. DRIVE SYSTEM USING FOUR-QUADRANT CHOPPER BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LIX (LXIII), Fasc. 4, 2013 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ D.C. DRIVE SYSTEM USING

More information

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018 Evoluția pieței de capital din România 09 iunie 2018 Realizări recente Realizări recente IPO-uri realizate în 2017 și 2018 IPO în valoare de EUR 312.2 mn IPO pe Piața Principală, derulat în perioada 24

More information

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative Modul de stabilire a claselor determinarea pragurilor minime şi maxime ale fiecǎrei clase - determinǎ modul în care sunt atribuite valorile fiecǎrei clase

More information

ISBN-13:

ISBN-13: Regresii liniare 2.Liniarizarea expresiilor neliniare (Steven C. Chapra, Applied Numerical Methods with MATLAB for Engineers and Scientists, 3rd ed, ISBN-13:978-0-07-340110-2 ) Există cazuri în care aproximarea

More information

La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - <numarul dvs de carnet> (ex: "9",

La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - <numarul dvs de carnet> (ex: 9, La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - (ex: "9", "125", 1573" - se va scrie fara ghilimele) Parola: -

More information

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale.

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale. REZUMAT Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale. Lucrarea de faţă prezintă succint, dar argumentat, activitatea profesională desfăşurată

More information

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS U.P.B. Sci. Bull., Series C, Vol. 70, No. 1, 2008 ISSN 1454-234x ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS N. FULGA 1, M. O. POPESCU 2, Claudia POPESCU 3 Obiectivul

More information

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP 4.5.4 şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows Data: 28.11.14 Versiune: V1.1 Nume fişiser: Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP 4-5-4

More information

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%]

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%] Piaţa pentru Ziua Următoare - mai 217 Participanţi înregistraţi la PZU: 356 Număr de participanţi activi [participanţi/lună]: 264 Număr mediu de participanţi activi [participanţi/zi]: 247 Preţ mediu [lei/mwh]:

More information

Caracterizarea electrica si optica a unor filme subtiri. Partea I: Tehnici de depunere de filme subtiri STUDENT: LAZAR OANA

Caracterizarea electrica si optica a unor filme subtiri. Partea I: Tehnici de depunere de filme subtiri STUDENT: LAZAR OANA Caracterizarea electrica si optica a unor filme subtiri Partea I: Tehnici de depunere de filme subtiri STUDENT: LAZAR OANA INTRODUCERE Filmul subtire strat de material cu grosimea de ordinul nanometrilor

More information

SAG MITTIGATION TECHNICS USING DSTATCOMS

SAG MITTIGATION TECHNICS USING DSTATCOMS Eng. Adrian-Alexandru Moldovan, PhD student Tehnical University of Cluj Napoca. REZUMAT. Căderile de tensiune sunt una dintre cele mai frecvente probleme care pot apărea pe o linie de producţie. Căderi

More information

Class D Power Amplifiers

Class D Power Amplifiers Class D Power Amplifiers A Class D amplifier is a switching amplifier based on pulse-width modulation (PWM) techniques Purpose: high efficiency, 80% - 95%. The reduction of the power dissipated by the

More information

SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE, CURENT CONTINUU, TIP HVDC

SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE, CURENT CONTINUU, TIP HVDC SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE TIP HVDC SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE, CURENT CONTINUU, TIP HVDC Prof. drd. ing. Iulian OLEŞ Universitatea POLITEHNICA

More information

Buletinul AGIR nr. 3/2012 iunie-august. Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD. University "Ştefan cel Mare" Suceava

Buletinul AGIR nr. 3/2012 iunie-august. Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD. University Ştefan cel Mare Suceava STEP-DOWN VOLTAGE CONVERTER FOR STUDENTS STUDY STEP-DOWN VOLTAGE CONVERTER FOR STUDENTS STUDY Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD University "Ştefan cel Mare" Suceava REZUMAT. În cadrul lucrării s-au s studiat

More information

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT? ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT? Ion POTÂRNICHE 1,, Cornelia POPESC, Mina GHEAMALINGA 1 Corresponding member of the Academy of Technical Sciences of Romania ICPE ACTEL S.A. Abstract: The

More information

LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT CONVERTER WITH SMALL AREA

LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT CONVERTER WITH SMALL AREA BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LXI (LXV), Fasc. 1, 2015 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT

More information

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA GERMINĂRII "IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA GERMINĂRII IN VITRO LA PLANTE FURAJERE INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA GERMINĂRII "IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE T.Simplăceanu, Dorina Brătfălean*, C.Bindea, D.Pamfil*, St.Popescu Institutul Naţional de Cercetere-Dezvoltare pentru Tehnologii

More information

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect- Universitatea Politehnica Bucureşti Facultatea de Automaticăşi Calculatoare Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

More information

Reţele Neuronale Artificiale în MATLAB

Reţele Neuronale Artificiale în MATLAB Reţele Neuronale Artificiale în MATLAB Programul MATLAB dispune de o colecţie de funcţii şi interfeţe grafice, destinate lucrului cu Reţele Neuronale Artificiale, grupate sub numele de Neural Network Toolbox.

More information

INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ:

INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ: INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ: Marketing prin Google CUM VĂ AJUTĂ ACEST CURS? Este un curs util tuturor celor implicați în coordonarea sau dezvoltarea de campanii de marketingși comunicare online.

More information

Excel Advanced. Curriculum. Școala Informală de IT. Educație Informală S.A.

Excel Advanced. Curriculum. Școala Informală de IT. Educație Informală S.A. Excel Advanced Curriculum Școala Informală de IT Tel: +4.0744.679.530 Web: www.scoalainformala.ro / www.informalschool.com E-mail: info@scoalainformala.ro Cuprins 1. Funcții Excel pentru avansați 2. Alte

More information

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs Acta Technica Napocensis: Civil Engineering & Architecture Vol. 57, No. 1 (2014) Journal homepage: http://constructii.utcluj.ro/actacivileng Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete

More information

TEHNICAL UNIVERSITY OF CLUJ-NAPOCA CONTRIBUTIONS AND RESEARCHREGARDING ROBOT CONTROL BASED ON IMAGE PROCESSING

TEHNICAL UNIVERSITY OF CLUJ-NAPOCA CONTRIBUTIONS AND RESEARCHREGARDING ROBOT CONTROL BASED ON IMAGE PROCESSING Investeşte în oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritară: 1 Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice

More information

DECLARAȚIE DE PERFORMANȚĂ Nr. 101 conform Regulamentului produselor pentru construcții UE 305/2011/UE

DECLARAȚIE DE PERFORMANȚĂ Nr. 101 conform Regulamentului produselor pentru construcții UE 305/2011/UE S.C. SWING TRADE S.R.L. Sediu social: Sovata, str. Principala, nr. 72, judetul Mures C.U.I. RO 9866443 Nr.Reg.Com.: J 26/690/1997 Capital social: 460,200 lei DECLARAȚIE DE PERFORMANȚĂ Nr. 101 conform Regulamentului

More information

Managementul Proiectelor Software Metode de dezvoltare

Managementul Proiectelor Software Metode de dezvoltare Platformă de e-learning și curriculă e-content pentru învățământul superior tehnic Managementul Proiectelor Software Metode de dezvoltare 2 Metode structurate (inclusiv metodele OO) O mulțime de pași și

More information

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND Textul si imaginile din acest document sunt licentiate Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND Codul sursa din acest document este licentiat Public-Domain Esti liber sa distribui acest document

More information

VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE DRIVE SUBSYSTEM MONITORING OF A MOBIL ROBOT WITH GESTURE COMMANDS

VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE DRIVE SUBSYSTEM MONITORING OF A MOBIL ROBOT WITH GESTURE COMMANDS BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LIV (LVIII), Fasc. 3-4, 2008 Secţia AUTOMATICĂ şi CALCULATOARE VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE

More information

Update firmware aparat foto

Update firmware aparat foto Update firmware aparat foto Mulţumim că aţi ales un produs Nikon. Acest ghid descrie cum să efectuaţi acest update de firmware. Dacă nu aveţi încredere că puteţi realiza acest update cu succes, acesta

More information

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LX (LXIV), Fasc. 4, 2014 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ A NOVEL ACTIVE INDUCTOR

More information

SINGULAR PERTURBATION DETECTION USING WAVELET FUNCTION REPRESENTATION

SINGULAR PERTURBATION DETECTION USING WAVELET FUNCTION REPRESENTATION U.P.B. Sci. Bull., Series C, Vol. 7, No., 8 ISSN 454-34x SINGULAR PERTURBATION DETECTION USING WAVELET FUNCTION REPRESENTATION Dan OLARU, Mihai Octavian POPESCU Calitatea distribuţiei energiei electrice

More information

CONTRIBUŢII PRIVIND MANAGEMENTUL CALITĂȚII PROIECTULUI ÎN INDUSTRIA AUTOMOTIVE

CONTRIBUŢII PRIVIND MANAGEMENTUL CALITĂȚII PROIECTULUI ÎN INDUSTRIA AUTOMOTIVE UNIVERSITATEA POLITEHNICA TIMIŞOARA Școala Doctorală de Studii Inginerești Ing. Daniel TIUC CONTRIBUŢII PRIVIND MANAGEMENTUL CALITĂȚII PROIECTULUI ÎN INDUSTRIA AUTOMOTIVE Teză destinată obținerii titlului

More information

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm Preparatory Problems 1Se dau punctele coliniare A, B, C, D în această ordine aî AB 4 cm, AC cm, BD 15cm a) calculați lungimile segmentelor BC, CD, AD b) determinați distanța dintre mijloacele segmentelor

More information

Olimpiad«Estonia, 2003

Olimpiad«Estonia, 2003 Problema s«pt«m nii 128 a) Dintr-o tabl«p«trat«(2n + 1) (2n + 1) se ndep«rteaz«p«tr«telul din centru. Pentru ce valori ale lui n se poate pava suprafata r«mas«cu dale L precum cele din figura de mai jos?

More information

SISTEME DE MONITORIZARE SI DIAGNOZA PENTRU TURBINE EOLIENE. Mentenanta sistemelor industriale - Curs 8

SISTEME DE MONITORIZARE SI DIAGNOZA PENTRU TURBINE EOLIENE. Mentenanta sistemelor industriale - Curs 8 SISTEME DE MONITORIZARE SI DIAGNOZA PENTRU TURBINE EOLIENE 1 TIPURI CONSTRUCTIVE DE GENERATOARE EOLIANE CU AX VERTICAL CU AX ORIZONTAL Aeromotor Darrieus Aeromotor Evence Aeromotor Savonius 2 STRUCTURA

More information

ecotec pure ecotec pure Pur şi simplu Vaillant Bucuria de a face alegerea corectă

ecotec pure ecotec pure Pur şi simplu Vaillant Bucuria de a face alegerea corectă ecotec pure ecotec pure Pur şi simplu Vaillant Bucuria de a face alegerea corectă O centrală termică performantă cu tot ce reprezintă Vaillant Pur şi simplu ideal! ecotec pure oferă tot ce aţi putea dori

More information

PACHETE DE PROMOVARE

PACHETE DE PROMOVARE PACHETE DE PROMOVARE Școala de Vară Neurodiab are drept scop creșterea informării despre neuropatie diabetică și picior diabetic în rândul tinerilor medici care sunt direct implicați în îngrijirea și tratamentul

More information

MANAGEMENTUL CALITĂȚII - MC. Proiect 5 Procedura documentată pentru procesul ales

MANAGEMENTUL CALITĂȚII - MC. Proiect 5 Procedura documentată pentru procesul ales MANAGEMENTUL CALITĂȚII - MC Proiect 5 Procedura documentată pentru procesul ales CUPRINS Procedura documentată Generalități Exemple de proceduri documentate Alegerea procesului pentru realizarea procedurii

More information

Prelucrarea numerică a semnalelor

Prelucrarea numerică a semnalelor Prelucrarea numerică a semnalelor Assoc.Prof. Lăcrimioara GRAMA, Ph.D. http://sp.utcluj.ro/teaching_iiiea.html 27 februarie 2017 Lăcrimioara GRAMA (sp.utcluj.ro) Prelucrarea numerică a semnalelor 27 februarie

More information

Ioana Homănă, Eng. PhD THESIS ACOUSTIC ECHO CANCELLATION USING ADAPTIVE FILTERS

Ioana Homănă, Eng. PhD THESIS ACOUSTIC ECHO CANCELLATION USING ADAPTIVE FILTERS Investeşte în oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritară: 1 Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice

More information

ANALIZA COMPORTAMENTULUI LA DESCĂRCARE PENTRU O BATERIE LiFePO 4 UTILIZATĂ LA UN ATV ELECTRIC

ANALIZA COMPORTAMENTULUI LA DESCĂRCARE PENTRU O BATERIE LiFePO 4 UTILIZATĂ LA UN ATV ELECTRIC ANALIZA COMPORTAMENTULUI LA DESCĂRCARE PENTRU O BATERIE LiFePO 4 UTILIZATĂ LA UN ATV ELECTRIC Emilian LEFTER, Bogdan-Adrian ENACHE, Ştefan OPREA Universitatea din Piteşti, str. Târgu din Vale, nr. 1, 110040,

More information

AN ALGORITHM FOR THE ADAPTIVE CONTROL OF ANTI HAIL MISSILE LAUNCH RAMPS

AN ALGORITHM FOR THE ADAPTIVE CONTROL OF ANTI HAIL MISSILE LAUNCH RAMPS BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Volumul 64 (68), Numărul 2, 2018 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ AN ALGORITHM FOR THE

More information

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Volumul 62 (66), Numărul 4, 2016 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ THE MEASUREMENT OF

More information

Facultatea de Litere a Universității din București, Str. Edgar Quinet 5-7, București,

Facultatea de Litere a Universității din București, Str. Edgar Quinet 5-7, București, CURRICULUM VITAE INFORMAȚII PERSONALE Nume Prenume DUMITRACHE Mihail Adresă Telefon +40-21-3116835 Fax +40-31-8153875 E-mail Naționalitate Facultatea de Litere a Universității din București, Str. Edgar

More information

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila MS POWER POINT s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila chirila@cs.upt.ro http://www.cs.upt.ro/~chirila Pornire PowerPoint Pentru accesarea programului PowerPoint se parcurg următorii paşi: Clic pe butonul de

More information

ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID

ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID Sef lucrari dr. ing. Tonciu Oana, Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti In this paper, we analyze

More information

Ec. Roxana Mirela GĂZDAC SUMMARY. PhD THESIS

Ec. Roxana Mirela GĂZDAC SUMMARY. PhD THESIS Investeşte în oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritară: 1 Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice

More information

LUCRARE DE LABORATOR 4

LUCRARE DE LABORATOR 4 Managementul calităţii energiei LUCRARE DE LABORATOR 4 REDUCEREA ARMONICILOR FILTRE PASIVE 1. Obiectivele lucrării Lucrarea are ca scop furnizarea de informaţii referitoare la caracteristicile constructive,

More information

manivelă blocare a oglinzii ajustare înclinare

manivelă blocare a oglinzii ajustare înclinare Twister MAXVIEW Twister impresionează prin designul său aerodinamic și înălțime de construcție redusă. Oglinda mai mare a îmbunătăți gama considerabil. MaxView Twister este o antenă de satelit mecanică,

More information

DE CE SĂ DEPOZITAŢI LA NOI?

DE CE SĂ DEPOZITAŢI LA NOI? DEPOZITARE FRIGORIFICĂ OFERIM SOLUŢII optime şi diversificate în domeniul SERVICIILOR DE DEPOZITARE FRIGORIFICĂ, ÎNCHIRIERE DE DEPOZIT FRIGORIFIC CONGELARE, REFRIGERARE ŞI ÎNCHIRIERE DE SPAŢII FRIGORIFICE,

More information

STRATEGII DE CONDUCERE PENTRU APLICAŢII CU MAŞINI SINCRONE CU MAGNEŢI PERMANENŢI

STRATEGII DE CONDUCERE PENTRU APLICAŢII CU MAŞINI SINCRONE CU MAGNEŢI PERMANENŢI STRATEGII DE CONDUCERE PENTRU APLICAŢII CU MAŞINI SINCRONE CU MAGNEŢI PERMANENŢI Teză destinată obţinerii titlului ştiinţific de doctor inginer la Universitatea Politehnica Timişoara în domeniul INGINERIA

More information

Metoda BACKTRACKING. prof. Jiduc Gabriel

Metoda BACKTRACKING. prof. Jiduc Gabriel Metoda BACKTRACKING prof. Jiduc Gabriel Un algoritm backtracking este un algoritm de căutare sistematică și exhausivă a tuturor soluțiilor posibile, dintre care se poate alege apoi soluția optimă. Problemele

More information

UNIVERSITATEA DUNĂREA DE JOS DIN GALAȚI Școala doctorală de Inginerie TEZĂ DE ABILITARE

UNIVERSITATEA DUNĂREA DE JOS DIN GALAȚI Școala doctorală de Inginerie TEZĂ DE ABILITARE UNIVERSITATEA DUNĂREA DE JOS DIN GALAȚI Școala doctorală de Inginerie TEZĂ DE ABILITARE Contribuții și direcții de cercetare în domeniul sistemelor de conversie a energiei Contributions and Research Directions

More information

Metoda de programare BACKTRACKING

Metoda de programare BACKTRACKING Metoda de programare BACKTRACKING Sumar 1. Competenţe............................................ 3 2. Descrierea generală a metodei............................. 4 3......................... 7 4. Probleme..............................................

More information

Compania. Misiune. Viziune. Scurt istoric. Autorizatii şi certificari

Compania. Misiune. Viziune. Scurt istoric. Autorizatii şi certificari Compania Misiune. Viziune. Misiunea noastră este de a contribui la îmbunătăţirea serviciilor medicale din România prin furnizarea de produse şi servicii de cea mai înaltă calitate, precum şi prin asigurarea

More information

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip 26/07/2015 Download mods euro truck simulator 2 harta Harta Romaniei pentru Euro Truck Simulator

More information

SISTEMELE DE STOCARE A ENERGIEI, O SOLUŢIE PENTRU OPTIMIZAREA FUNCŢIONĂRII REŢELELOR ELECTRICE LA CARE SUNT RACORDATE SURSE REGENERABILE INTERMITENTE

SISTEMELE DE STOCARE A ENERGIEI, O SOLUŢIE PENTRU OPTIMIZAREA FUNCŢIONĂRII REŢELELOR ELECTRICE LA CARE SUNT RACORDATE SURSE REGENERABILE INTERMITENTE SISTEMELE DE STOCARE A ENERGIEI, O SOLUŢIE PENTRU OPTIMIZAREA FUNCŢIONĂRII REŢELELOR ELECTRICE LA CARE SUNT RACORDATE SURSE REGENERABILE INTERMITENTE Florin Teodor TĂNĂSESCU 1,2 1 Vicepreşedinte al Academiei

More information

The driving force for your business.

The driving force for your business. Performanţă garantată The driving force for your business. Aveţi încredere în cea mai extinsă reţea de transport pentru livrarea mărfurilor în regim de grupaj. Din România către Spania în doar 5 zile!

More information

CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA UNOR STRUCTURI DE SISTEME PENTRU CONVERSIA ENERGIEI EOLIENE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ

CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA UNOR STRUCTURI DE SISTEME PENTRU CONVERSIA ENERGIEI EOLIENE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ 1 UNIVERSITATEA POLITEHNICA TIMIŞOARA FACULTATEA DE AUTOMATICĂ ŞI CALCULATOARE Ing. RADU BORACI CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA UNOR STRUCTURI DE SISTEME PENTRU CONVERSIA ENERGIEI EOLIENE ÎN ENERGIE ELECTRICĂ

More information

3. CLOUD COMPUTING Sisteme de calcul distribuite

3. CLOUD COMPUTING Sisteme de calcul distribuite 3. CLOUD COMPUTING Cloud Computing (CC) calcul în nori, în traducere mot a mot, sau, mai corect, calcul în Internet este un concept aflat în directă legătură cu transformările către se produc în domeniu

More information

METODE DE EFICIENTIZARE A FUNCȚIONĂRII MAȘINILOR ȘI UTILAJELOR DE CONSTRUCȚII PE BAZA ACȚIONĂRILOR HIDRAULICE

METODE DE EFICIENTIZARE A FUNCȚIONĂRII MAȘINILOR ȘI UTILAJELOR DE CONSTRUCȚII PE BAZA ACȚIONĂRILOR HIDRAULICE METODE DE EFICIENTIZARE A FUNCȚIONĂRII MAȘINILOR ȘI UTILAJELOR DE CONSTRUCȚII PE BAZA ACȚIONĂRILOR HIDRAULICE METHODS FOR OPERATION INCREASING EFFICIENCY OF CONSTRUCTION MACHINERY AND EQUIPMENT BASED ON

More information

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LXI (LXV), Fasc. 3, 2015 Secţia CONSTRUCŢII DE MAŞINI USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING

More information

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania CAPETE TERMINALE ŞI ADAPTOARE PENTRU CABLURI DE MEDIE TENSIUNE Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania Terminale de interior pentru cabluri monopolare

More information

DIGITAL CONTROL OF A BRUSHLESS DC SERVOMOTOR ELECTRICAL DRIVE SYSTEMS CLOSED-LOOP CONTROL

DIGITAL CONTROL OF A BRUSHLESS DC SERVOMOTOR ELECTRICAL DRIVE SYSTEMS CLOSED-LOOP CONTROL BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Tomul LIX (LXIII), Fasc. 3, 2013 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ DIGITAL CONTROL OF

More information

LINEAR CURRENT-TO-FREQUENCY CONVERTER WITH WIDE OUTPUT RANGE

LINEAR CURRENT-TO-FREQUENCY CONVERTER WITH WIDE OUTPUT RANGE BULETINUL INSTITUTULUI POLITEHNIC DIN IAŞI Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi Volumul 62 (66), Numărul 1, 2016 Secţia ELECTROTEHNICĂ. ENERGETICĂ. ELECTRONICĂ LINEAR CURRENT-TO-FREQUENCY

More information

Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO

Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO 1. Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO System structure Close control loop Fuzzy controller Fuzzy logic system: 9 rules Temperature Sensor One Wire Digital Temperature Sensor -

More information

SUCCESSIVE POSITIONS OF THE R-R-RTR MECHANISM POZIŢII SUCCESIVE ALE MECANISMULUI R-R-RTR

SUCCESSIVE POSITIONS OF THE R-R-RTR MECHANISM POZIŢII SUCCESIVE ALE MECANISMULUI R-R-RTR POZIŢII SUCCESIVE ALE MECANISMULUI R-R-RTR SUCCESSIVE POSITIONS OF THE R-R-RTR MECHANISM Prof. univ. dr. ing. Liliana Luca, Universitatea Constantin Brancusi din Targu-Jiu Prof. univ. dr. ing. Iulian Popescu,

More information