Author: | Wallenius, Tomas Nils-Johan |
Title: | Tuulivoimalan lapoihin kertyvän jään aiheuttamat tuotantotappiot eri tehonsäätömenetelmillä |
The effect of icing on wind turbine energy production losses with different control strategies | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2007 |
Pages: | 75 + (6) Language: fin |
Department/School: | Konetekniikan osasto |
Main subject: | Lämpötekniikka ja koneoppi (Ene-39) |
Supervisor: | Lampinen, Markku |
Instructor: | Laakso, Timo |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto 6173 | Archive |
Keywords: | icing control strategies production losses jäätyminen tehonsäätömenetelmät tuotantotappio |
Abstract (fin): | Työssä kehitettiin menetelmä eri tehonsäätötavoilla varustettujen tuuliturbiinien tuotantotappioiden arviointiin, kun tuuliturbiinin lapoihin kertyy jäätä. Työssä selvitettiin myös jään vaikutuksia tuuliturbiinin lapojen nosto- ja vastusvoima-kertoimiin. Lisäksi työssä kehitettiin mallia aktiivisakkaussäätöisen tuuliturbiinin toiminnan simuloimiseksi. Kehitetty tuotantotappioiden arviointimenetelmä perustuu tuuliturbiinin dynamiikan mallintamiseen ja jään aiheuttamien aerodynamiikan muutosten tuntemiseen. Jään kertymisen johdosta muuttuneiden nosto- ja vastusvoimakertoimien perusteella laskettuja tuuliturbiinin tehoja vertailtiin Olos -tunturilta kerättyihin mittaustuloksiin. Vertailun perusteella tulokset vastasivat kohtuullisen hyvin mittaustuloksia. Passiivisakkaussäätöistä vakiopyörimisnopeuksista ja lapakulmasäätöistä muuttuva- pyörimisnopeuksista tuuliturbiinia vertailtiin jäätävien olosuhteiden vaikuttaessa tuuliturbiinien toimintaan. Eri säätömenetelmiä vertailtiin laskemalla tuuliturbiinin vuosituotantoa tuulen Weibull -jakauman perusteella. Tuotantotappioita vertailtaessa vaihdeltiin vuotuista keskituulennopeutta, jäätymisen kokonaiskestoa vuodessa sekä ohuen huurteen ja paksumman jääkerroksen vaikutusaikojen keskinäistä suhdetta jäätymisen kokonaiskestosta. Tutkimuksen perusteella jäätävissä olosuhteissa tuuliturbiinin tehonsäätömenetelmä vaikuttaa sähköntuotantoon. Jäätymisolosuhteiden ollessa vakavia ja tuulennopeuden ollessa suuri ovat passiivisakkaussäätöisen tuuliturbiinin suhteelliset tuotantotappiot pienemmät kuin lapakulmasäätöisen tuuliturbiinin. Jäätymisen ollessa huurretyyppistä kevyempää jäätymistä tai tuulennopeuden ollessa alhainen, ovat lapakulmasäätöisen ja muuttuvapyörimisnopeuksisen tuuliturbiinin tuotantotappiot pienemmät. Talviolosuhteiden, kuten jäätymisen huomioimatta jättäminen, voi johtaa suuriinkin tuotantotappioihin. Työssä kehitettyä tuotantotappioiden arviointimenetelmää voidaan käyttää hyväksi tuulivoiman investointeja suunniteltaessa eri tuuliturbiinityyppien vertailuun. |
ED: | 2007-11-15 |
INSSI record number: 34860
+ add basket
INSSI