DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.57.035

УДК 621.314

ВПЛИВ ПОХИБКИ ПРОГНОЗУВАННЯ ШВИДКОСТІ ВІТРУ НА ВЕЛИЧИНУ ЗОНИ КЕРОВАНОЇ РОБОТИ НАКОПИЧУВАЧА В СИСТЕМІ З ВІТРОГЕНЕРАТОРОМ

К.С. Клен*, канд. техн. наук, М.К. Яременко**, В.Я. Жуйков***, докт. техн. наук
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-6674-8332
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0001-8782-1642
*** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-3338-2426

У статті проведено аналіз впливу похибки прогнозування швидкості вітру на величину зони керованої роботи накопичувача. Наведено формулу для розрахунку потужності на виході вітрогенератора за відомими значеннями швидкості вітру. Показано, що в разі досягнення похибки прогнозування швидкості вітру 20 %, зона керованої роботи накопичувача зникає. Обґрунтовано необхідність порівняння методів прогнозування з різною дискретністю даних для забезпечення мінімально можливої похибки прогнозування та визначення впливу дискретності даних на похибку. Наведено формули схеми «предиктор-коректор» для методів Адамса, Гемінга та Мілна. Наведено другу інтерполяційну формулу Ньютона для інтерполяції/екстраполяції в кінці таблиці даних. Для оцінювання точності прогнозу застосовано середню відносну похибку МАРЕ. Показано, що похибка прогнозування менша за використання даних із меншою дискретністю. Показано, що у разі використання методу Адамса з горизонтом прогнозу до 30 хв. у межах ±34 % від середнього значення енергії можна керовано заряджати або розряджати накопичувач. Бібл. 13, рис. 2, табл. 3.
Ключові слова: відновлювані джерела енергії, вітрогенератор, прогнозування, теорія мартингалів, метод Адамса, інтерполяційний поліном Ньютона.

ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВЕТРА НА ВЕЛИЧИНУ ЗОНЫ УПРАВЛЯЕМОЙ РАБОТЫ НАКОПИТЕЛЯ В СИСТЕМЕ С ВЕТРОГЕНЕРАТОРОМ

Е.С. Клен, канд. техн. наук, М.К. Яременко, В.Я. Жуйков, докт. техн. наук
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

В статье проведен анализ влияния погрешности прогнозирования скорости ветра на величину зоны управляемой работы накопителя. Приведена формула для расчета мощности на выходе ветрогенератора по известным значениям скорости ветра. Показано, что при достижении погрешности прогнозирования скорости ветра значения в 20 %, зона управляемой работы накопителя исчезает. Обоснована необходимость сравнения методов прогнозирования с разной дискретностью данных для обеспечения минимально возможной погрешности прогнозирования и определения влияния дискретности данных на погрешность. Приведены формулы схемы «предиктор-корректор» для методов Адамса, Хеминга и Милна. Приведена вторая интерполяционная формула Ньютона для интерполяции / экстраполяции в конце таблицы данных. Для оценки точности прогноза применена средняя относительная погрешность МАРЕ. Показано, что погрешность прогнозирования меньше при использовании данных с меньшей дискретностью. Показано, что при использовании метода Адамса с горизонтом прогноза до 30 мин в пределах ± 34 % от среднего значения энергии можно управляемо заряжать или разряжать накопитель. Библ. 13, рис. 2, табл. 3.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ветрогенератор, прогнозирование, теория мартингалов, метод Адамса, интерполяционный полином Ньютона.

Література

1. Жуйков В.Я., Лук’яненко Л.М., Миколаєць Д.А, Осипенко К.С., Стелюк А.О., Терещенко Т.О., Ямненко Ю.С. Підвищення ефективності систем з відновлюваними джерелами енергії: монографія. К.: Кафедра, 2018. 368 с.
2. Розвиток відновлюваних джерел енергії в Україні. (Development of renewable energy sources in Ukraine), 2017. URL: http://energymagazine.com.ua/wpcontent/uploads/2017/03/Rozvitok-VDE-v-Ukrai-ni.pdf. (Дата звернення: 07.02.2019).
3. Жуйков В.Я., Осипенко К.С. Принцип невизначеності Гейзенберга при оцінці рівня енергії, що генерується відновлюваними джерелами. Технічна електродинаміка. 2017. № 1. С. 10-16. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.01.010
4. .Turing A. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society. London, Mathematical Society, 1937. Vol. 42. Pp. 230–265. DOI: https://doi.org/10.1112/plms/s2-42.1.230
5. Жуйков В.Я., Осипенко К.С.. Вплив статистичного характеру параметрів елементів системи на рівень заряду накопичувача. Технічна електродинаміка. 2019. № 1. С.16-20. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.01.016
6. Кривцов В.С., Олейников А.М., Яковлев А.И. Неисчерпаемая энергия. Кн. 1. Ветроэлектрогенераторы . Харьков: Национальный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт», 2003. 400 с.
7. MegaWatt Technology - Вітрогенератор СВ-3,1. URL: https://megawatt-technology.all.biz/vtrogenerator-sv-3-1-g17708723 . (Дата звернення: 07.02.2019).
8. Белгидромет. URL: http://pogoda.by/ . (Дата звернення: 07.02.2019).
9. NOAA - National Centers For Environmental Information. URL: https://www.ncdc.noaa.gov/crn/sensors.htm?stationId=1801#wind. . (Дата звернення: 07.02.2019).
10. Калинин В.Ф, Набатов К. А., Шувалов А. М., Кобелев А. В. О возможностях использования альтернативных источников энергии. Вестник ТГТУ. 2003. Том 9. № 3. С.450–456.
11. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Бином, 2004. 634 с.
12. Süli, E. & Mayers, D. F. Introduction to numerical methods. Cambridge University Press; 1st Edition, 2003. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511801181
13. Ghofrani M., Alolayan M. Time Series and Renewable Energy Forecasting. 2018. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.70845

Надійшла 28.02.2020

PDF