Новые информационные технологии в энергетике

Решение

Задача аппроксимации  состоит в том, чтобы гистограмму  повторяемости скоростей ветра, являющейся дискретной функцией от скорости ветра, превратить в непрерывную  функцию вероятности появления  скоростей ветра для любого заданного  значения скорости ветра .

Для аппроксимации воспользуемся  двухпараметрическим распределением Вейбулла, имеющее следующее выражение:

 

где – интервал градаций скоростей ветра, – текущая скорость ветра, – параметры распределения Вейбулла.

Для определения параметров уравнения Вейбулла используются следующие расчетные соотношения:

 

 

где – коэффициент вариации, подсчитываемый по формуле:

 

 

 – Гамма-функция –  интегральное преобразование, определяемое  выражением:

 

В выражении для коэффициента вариации: – относительный начальный момент второй степени, – число градаций скоростей ветра, при которых фактическая повторяемость больше нуля.

Проведем вычисления в Matlab:

 

 

 

 

 

 

 

Строим график , задавая значение текущей скорости ветра от 0 до 20 м/с с дискретностью 0,5 м/с и вычисляя повторяемость при найденных параметрах распределения Вейбулла.

 

 

 

Рисунок 8

 

Для определения среднегодовой  удельной энергии ветрового потока воспользуемся следующим выражением:

 

где кг/м² – плотность воздуха, – число часов в году.

 

 

 

Переходные процессы

 

Рассчитать переходные процессы в линейной электрической цепи постоянного  тока, представленной на рисунке 9, вызванные включением коммутационного аппарата (выключателя).

Рисунок 9. Схема цепи постоянного тока

Данные цепи:

 

 

 

 

 

Решение

Переходный процесс рассчитывается с использованием программы Simulink и ее расширения SimPowerSystem системы MatLab. Для выполнения расчета следует:

1. набрать схему электрической цепи. установить осциллограф в цепи, ток и напряжение которых необходимо определить;

Рисунок 10. Схема цепи постоянного  тока в Simulink

 

2. задать значения параметров элементов;
3. обработать осциллограммы переходных процессов;

Рисунок 11. Осциллограмма  переходного процесса

 

4. определить приближенно время переходного процесса:

из осциллограмма приблизительно можно назвать время переходного процесса – от 1 до 1,2 с., т.е. 0,2 с. после включения выключателя.

Рисунок 12. Осциллограмма  переходного процесса

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование системы MATLAB показало, что расчеты и построения графиков в ней намного проще и удобней, чем если мы введем расчет вручную.

В первом разделе нашей  курсовой работы достаточно рассчитать необходимые данные для ввода  в программу и в результате мы получаем точные графики токов  короткого замыкания. С помощью которых уже легко вычислить все необходимые нам значения. К примеру такие как ударная сила тока, апериодическая и периодическая составляющие тока короткого замыкания.

Во втором разделе строили  аппроксимирующую характеристику повторяемости  скоростей ветра. С помощью нее  мы получили среднегодовую удельную энергию ветра. Этот расчет показывает какого будет использования ветроэнергетики в данном районе, стоит ли там устанавливать ветро-установку.

Овладение основным приемам  работы с программой позволяет нам  резко сократить затраты времени  на такой рутинный элемент учебной  работы, как построение графиков по результатам вычислений и экспериментов  при выполнении расчетных заданий  и отчетов.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. MATLAB в электроэнергетике: учеб. пособие / М.А. Новожилов. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. – 208 с.

2. Новгородцев, А.Б. Расчет  электрических цепей в MATLAB  | Текст |: Учебный курс. А.Б. Новгородцев. – СПб.: Питер, 2004. – 250 с.: ил. ISBN 5-94723-699-0

3. Дьяконов, В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5/. Основы применения | Текст |: Полное руководство пользователя. В.П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Пресс. - 2002. - 768 с. ISBN 5-98003-007-7

4. Мартынов Н.Н. Введение  в MATLAB.-М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2002 – 352

5. Федоренков А.П. Кимаев А.М. AutoCAD 2002: практический курс.- М.; Издательство “Десс Ком”, 2002. -576 с., ил.