Автономні системи електроживлення об’єктів спеціального призначення на основі малих вітроенергетичних установок

Анотація

У статті проведено комплексне наукове дослідження, спрямоване на розв'язання актуальної задачі забезпечення енергетичної автономності та стратегічної витривалості мобільних радіолокаційних станцій в умовах сучасної воєнно-політичної нестабільності. Встановлено, що систематичне ураження об’єктів централізованої енергосистеми України детермінує необхідність впровадження децентралізованих систем на основі відновлюваних джерел енергії, де особливе місце посідає мала вітроенергетика. У роботі детально проаналізовано режими функціонування сучасних малогабаритних радіолокаційних систем, таких як RADAR-X1-M, DELTA та KHARZA MRF, що дозволило класифікувати їх за енергетичними ознаками та визначити реальні добові потреби у генерації. Обґрунтовано, що для забезпечення безперебійної роботи споживачів першої категорії надійності в умовах помірного вітрового потенціалу Полтавського регіону необхідна встановлена потужність вітроенергетичної установки має становити не менше 2,5 кВт. Доведено, що попри теоретичну потребу у більшому діаметрі ротора для низьких швидкостей вітру, застосування серійної моделі з діаметром 5,6 м у поєднанні з інтелектуальною системою накопичення енергії забезпечує сталий профіцит генерації на рівні 50%. Синтезовано структуру енерговузла на базі літій-залізо-фосфатних акумуляторів, що гарантує автономну роботу радіолокаційної системи протягом 36 годин у періоди повного штилю. Особливу увагу приділено застосуванню MPPT-контролерів з алгоритмом WindCurveTracking та інверторного обладнання з чистою синусоїдою, що є критичним для стабільності високочастотних трактів радіолокаційних станцій. Наукова новизна роботи полягає в обґрунтуванні концепції мобільного енергозабезпечення, яка дозволяє не лише досягти енергетичної незалежності військових об’єктів, а й суттєво знизити їхню теплову та акустичну помітність порівняно з дизель-генераторними установками. Результати дослідження мають практичне значення для підвищення живучості підрозділів системи моніторингу повітряного простору та розширення можливостей оперативного розгортання локальних вузлів спостереження у важкодоступних районах