EA003784B1

EA003784B1 - Ветроэнергетический агрегат (вэа) и ветроэлектростанция (вэс)

Info

Publication number: EA003784B1
Application number: EA200200694A
Authority: EA
Inventors: Альберт Васильевич Болотов; Сергей Альбертович Болотов
Original assignee: Альберт Васильевич Болотов; Сергей Альбертович Болотов
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2003-08-28
Also published as: WO2003040554A1; EA200200694A1

Abstract

Изобретение относится к энергетике и использованию энергии ветра для выработки электроэнергии, поступающей в энергетические системы или используемой для питания обособленных потребителей. Техническим результатом изобретения является упрощение сооружения и эксплуатации ветроэнергетических агрегатов (ВЭА) и ветроэлектростанций (ВЭС) за счет унификации блоков ВЭА и повышение коэффициента использования энергии ветра. Это достигается тем, что в ВЭА, включающем один или несколько цилиндрических блоков со статорами и роторами, наружный диаметр роторов блоков является постоянным для всех блоков, что обеспечивает их унификацию. Статоры блоков могут быть снабжены нагнетателями, выполненными в виде дополнительных пластин, прикрепленных к пластинам статора. Вертикальный вал, с которыми соединены роторы всех блоков, подсоединен к ротору многополюсного полирежимного электрогенератора, снабженного системами автоматического управления выходной мощностью, накопления информации о ветровой активности и ее использования для регулировки. Многоагрегатные ВЭС большой мощности компонуются из ВЭА, расположенных в рядах или группах так, чтобы исключить их затенение впередистоящими ВЭА с учетом преобладающей розы ветров.

Description

Изобретение относится к энергетике и использованию энергии ветра для выработки электроэнергии, поступающей в энергетические системы, или использования для питания обособленных потребителей. Известен ряд типов ветроэнергетических агрегатов (ВЭА) и ветроэлектрических станций (ВЭС), включающих ВЭА с горизонтальными и вертикальными осями роторов, пропеллерного, барабанного и роторного типов [ВоЬей Оаксй (Нгад). \УтйкгаПап1адеп В.О. ТеиЬпег 81ийдай, 1993].

Однако практическое распространение получили лишь пропеллерные двух- и трехлопастные агрегаты. Они имеют сложные по конструкции лопасти, дорогой редуктор с большим передаточным числом, генератор, компьютер для управления положением лопастей и ориентированием колеса на ветер. Из-за большой массы ветроколеса и лопастей системы регулирования их положения не могут обеспечить правильное ориентирование колеса на ветер, быстро меняющий свои скорость и направление. В результате постоянного несоответствия установки положения лопастей и колеса направлению и скорости ветра по высоте коэффициент использования установленной мощности ВЭС не превышает 10-23%. В силу этого ветроэнергетика, основанная на использовании пропеллерных ВЭС, не может пока существовать без государственной поддержки и дотаций. Для получения возможности использования ветра любого направления известны конструкции ВЭА с вертикальным расположением лопастей, типа Дарье [КоЬей Оаксй (Нгад). \УтйкгаПап1адеп В.О. ТеиЬпег 81ийдай, 1993; 81едГпей Не1ег. \УтйкгаПап1адеп 1т №1хЬе1пеЬ. В.О. ТеиЬпег 81ийдай, 1996], ротор Савониуса [патент США № 413407, нач.кл.415-И, 1979], но и они, ввиду сложности, распространения не получили.

Известна виндроторная электростанция [патент Республики Казахстан № 3355 кл. Ρ 03Ό 3/4. Виндроторная электростанция БОНИ-В Бюл. № 2, 1996], агрегаты которой содержат модули, состоящие из цилиндрических роторов с объемными профильными лопатками и подвижных направляющих аппаратов, положение которых относительно направления ветра устанавливается флюгером. Для выработки энергии используются два или несколько генераторов, соединенных с валом ротора через разгонные муфты и механические передачи.

Но при использовании этого устройства практически отсутствует возможность оперативного управления положением направляющего аппарата на многомодульных станциях ввиду его большой массы, рабочее пространство ротора загружено объемными лопатками, что исключает возможность получения высокого коэффициента использования энергии ветра. Наличие разгонной муфты и механических передач усложняет и удорожает конструкцию.

Наиболее близкой к изобретению является виндроторная электростанция [патент Республики Казахстан № 5595 кл. Ρ 03Ό 3/4. Бюл. № 9, 1999], агрегаты которой состоят из виндроторных блоков или модулей, включающих цилиндрические направляющие аппараты и лопастные вертикальные виндроторы, сконструированные с использованием формулы Хелмана, соединенные с генераторной группой. Однако и это предложение имеет недостатки. Диаметры направляющих аппаратов и роторов модулей, а также количество лопаток в роторах модулей изменяются по высоте агрегата в соответствии с формулой Хелмана, которая не дает достоверных результатов в реальных условиях и не охватывает всего многообразия условий эксплуатации ветроэлектростанций в приземном слое воздушного потока, а различие размеров и конструкций роторов в одном агрегате усложняет изготовление и увеличивает стоимость ВЭС. Кроме того, в виндроторной ВЭС предусматривается многорядная установка ветроагрегатов в плотных параллельных рядах, что затрудняет возможность эффективного использования энергии ветрового потока при многовекторной розе ветров, когда соседние агрегаты затеняют друг друга, а расстояние между рядами предусматривается не менее 10-кратной высоты ВЭА, что требует значительной территории для установки ВЭС и увеличивает длину внутренних соединительных электрических сетей. Размещение подъемного крана наверху ВЭА предопределяет необходимость значительного укрепления и удорожания конструкции.

Задачей изобретения является создание ветроэнергоагрегатов блочного типа, а также многоагрегатных станций, обеспечивающих увеличение коэффициента использования энергии ветра и удельной выработки электроэнергии на 1 кВт установленной мощности электрогенератора.

Техническим результатом от использования изобретения является упрощение сооружения и эксплуатации ВЭА и ВЭС за счет унификации блоков ВЭА и повышение коэффициента использования энергии ветра при многовекторной розе ветров (РВ).

Это достигается тем, что в ветроэнергетическом агрегате (ВЭА), включающем один или несколько цилиндрических блоков, установленных последовательно и концентрично по вертикали, каждый из которых содержит статор с вогнуто-выпуклыми пластинами и ротор с вогнуто-выпуклыми лопатками, соединенными с общим для всех блоков вертикальным валом, нижний конец которого соединен с ротором генератора, во всех блоках роторы имеют постоянный наружный диаметр, отношение наружных диаметров статора и ротора находится в пределах 1,2-4,0, число блоков в агрегате составляет 1-50 в зависимости от высоты одного блока и ветровых условий, а между блоками в

ВЭА имеются зазоры, снабженные кольцевыми коническими козырьками. При этом роторы всех блоков содержат одинаковое число лопаток «К_р», определяемое по формуле

где Д_р - наружный диаметр ротора,

Д₂ - диаметр ротора по внутренним концам лопаток, радиальная длина лопатки ротора «1» равна расстоянию между лопатками, измеренному по окружности середин лопаток ротора с

и определяется по фордиаметром _! Д,,-Д₂ ПД, муле ^{2 к}г шение наружного с точностью ±50%, а отнодиаметра ротора и диаметра д = 05+ 3,5. внутренних концов пластин Д_г Кроме того, число пластин статора «К_с» и число лопаток ротора «К_р» связаны соотношением

а поперечные размеры статора опре^± = 1,2 + 4, деляются соотношением Д„„ где Д_сб диаметр статора по наружным концам пластин, Двн - диаметр статора по внутренним концам пластин.

Это достигается также тем, что блоки могут быть снабжены нагнетателями, выполненными в виде дополнительных вогнутовыпуклых пластин, закрепленных на наружных концах пластин статора. При этом к каждой пластине статора может быть прикреплено по одной пластине нагнетателя, имеющий изгиб, соответствующий изгибу пластины статора, или статор может содержать, по крайней мере, два сложных узла соединения с нагнетателем, в которых к одной пластине статора присоединены две пластины нагнетателя, имеющие разные радиусы кривизны и/или разные направления выпуклостей, а плоскости, проведенные через пластины нагнетателя в сложных соединительных узлах, делят блок ВЭА на сектора, воспринимающие ветровую нагрузку, с образованием между упомянутыми плоскостями углов раскрытия секторов, при этом углы раскрытия секторов зависят от реальной розы ветров и составляют для одновекторной розы ветров 180-210°, для двухвекторной - 150-170°, для трехвекторной - 60-140° индивидуально для каждого сектора блока. Помимо этого, ротор каждого блока имеет торцевые и промежуточные опорные диски для соединения лопаток с валом, в которых выполнены сквозные окна.

Это достигается также тем, что на ВЭА установлен многополюсный полирежимный вентильный генератор постоянного тока напряжением 12-1000 В с системой автоматического регулирования возбуждения для обеспечения постоянного напряжения при изменении энергии ветра и возможности использования энергии кратковременных порывов ветра, штормов и ураганов и с системой анализа состояния электрических цепей, снабженной выходным реле защиты. Кроме того, генератор снабжен механическим тормозом ротора, включающим тормозной диск, установленный над верхней крышкой генератора, закрепленный на роторе и одновременно выполняющий функции зонта для генератора, причем тормоз снабжен пусковым устройством, приводимым в действие от электропривода или вручную. Помимо этого, ВЭА имеет блок управления режимом работы генератора, включающий регулятор выходной мощности генератора для обеспечения номинальной частоты вращения ротора в диапазоне п_ном=(0,3-0,7)п_хх, где п_хх - частота вращения ротора на холостом ходу при скорости ветра в реальных условиях, а в верхней части блоков ВЭА установлены флюгеры с электромагнитным датчиком вектора скорости ветра и электрические анемометры для обеспечения совместно с блоком управления режимом работы генератора долгосрочной регистрации ветровой активности и вырабатываемой электроэнергии.

Это достигается также тем, что ВЭА снабжен анализатором загрузки генератора для обеспечения регулирования числа подключенных потребителей или включения балластной нагрузки при недостатке потребителей и имеет тахогенератор, соединенный с ротором генератора, и реле включения-отключения возбуждения генератора, питаемое от тахогенератора или от остаточного напряжения генератора, для включения возбуждения генератора при энергосодержащих скоростях ветра.

ВЭА может быть установлен на сваях, платформе или в водоеме на плоту.

Это достигается также тем, что ветроэлектрическая станция (ВЭС) включает несколько ВЭА по настоящему изобретению, причем входящие в ВЭС ветроагрегаты соединены с соседними ВЭА жесткими связками для повышения их устойчивости, ВЭА установлены на эстакадах, над которыми расположены их ветромеханические части из блоков со статорами и роторами, а под эстакадами размещен машинный зал. ВЭА, входящие в ВЭС, могут быть расположены в один или два ряда с расстоянием между агрегатами в ряду на расстоянии (0,6-10) Дсн, где Дсн - наружный диаметр статора по пластинам нагнетателя, в зависимости от флуктуации направления и скорости ветра, а расстояние между рядами (0,8-10) Дсн, причем агрегаты второго ряда распложены в точках, соответствующих серединам расстояния между агрегатами первого ряда, или могут быть расположены группами по замкнутому контуру в количестве 3, или 5, или 7 групп, установленных на расстояниях, обусловливающих восстановление скорости ветрового потока, проходящего через впередистоящие группы, при числе агрегатов 3, 5 или 7 в группе, расположенных по схеме, исключающей затенение одних агрегатов другими.

Унификация роторов и соответствующих им параметров статоров позволяет упростить сооружение и ремонт ВЭА и ВЭС. Выполнение зазоров в опорных дисках роторов и зазоры между блоками облегчают проток воздуха через блок и обеспечивают увеличение коэффициента использования энергии ветра. Установка нагнетателей, с помощью которых можно регулировать условия захвата ветрового потока путем выбора их размеров и формирования ими оптимальных углов раскрытия секторов блоков, позволяет также увеличить коэффициент использования энергии ветра на любых высотах размещения блоков в ВЭА и при любой розе ветров. Использование вентильного многополюсного полирежимного генератора постоянного тока с системой автоматического регулирования возбуждения позволяет обеспечить стабильность напряжения при резкой смене ветровой обстановки, а аппаратура управления режимом работы генератора обеспечивает оптимальный режим в зависимости от внешних факторов.

Использование предложенных ВЭА позволяет создать многоагрегатные ВЭС, также обладающие перечисленными достоинствами. А предлагаемое размещение ВЭА в многоагрегатных ВЭС, при котором достигается минимальное затенение агрегатов при обеспечении их компактного размещения, улучшает использование энергии воздушных течений и сокращает потери энергии на собственные нужды станции.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид агрегата при расположении агрегатов в два ряда. На фиг. 2 показаны сечения блоков по А-А и по В-В на фиг. 1, на фиг. 3 приведены схемы установки нагнетателей при 2-х векторной (а) и трехвекторной (б) розах ветров. На фиг. 4 - поперечное сечение ротора, на фиг. 5 - продольное сечение блока, на фиг. 6 - схемы расположения агрегатов в ВЭС при различных розах ветров: - а, б однорядное и двухрядное в двухвекторной розе ветров, в - групповое расположение двухрядных ВЭС, г - групповое расположение агрегатов в многовекторных розах ветров.

Ветроэнергетический агрегат состоит из блоков 1, содержащих статор 2 с вогнутовыпуклыми пластинами 3 и ротор 4, содержащий выпукло-вогнутые лопатки 5, расположенные по окружности. Установленные друг на друга блоки образуют колонну с общим валом, нижний конец которого соединяется с электрическим генератором 6. Наружный диаметр ротора Д_р устанавливается постоянным для всех блоков с целью их унификации. Он выбирается из условий получения необходимой мощности в ветровой обстановке, данные по которой получают предварительными исследованиями на местности или из информации Гидрометслужбы. Исходя из этих же условий, определяются диаметр ротора по внутренним концам лопаток (Д₂) с учетом отношения Д_р/Д₂=1,05-3,5, базо вый наружный диаметр статора, т.е. его диаметр по наружным концам лопаток (Д_сб) с учетом отношения Д_сб/Д_р=1,2-4,0, число блоков Ζ в агрегате, при Ζ=1-5θ, число лопаток ротора, опред +д,

Д-П деляемое по формуле Д,,~Д, и радиальная длина лопатки «1», равная расстоянию между лопатками, измеренному по срединной окружности ротора, имеющей диаметр

Д ₌Др + Дг ‘ 2 ’ причем длина «1» определяется по

,. Д„-Д₂ пд.

формуле ² с точностью ±50%.

Ветровая обстановка на местности диктует также необходимость в установке на ряде блоков ВЭА нагнетателей в виде дополнительных направляющих пластин 7, прикрепленных к пластинам 3 статора. В условиях многовекторной розы ветров каждая пластина нагнетателя прикрепляется к каждой пластине статора, а при одно-, двух- или трехвекторной розах ветров окружность статора при помощи пластин нагнетателя делится на сектора. Для этого к пластинам статора, расположенным на границах сек торов, прикрепляется по две пластины нагнетателя с разными радиусами кривизны и/или разными направлениями выпуклостей. Условные плоскости, проведенные через эти пластины, будут разграничивать сектора, а углы между ними есть углы раскрытия секторов. При одновекторной розе ветров эти углы составляют 150170°, при двухвекторной - 150-170°, при трехвекторной - 60-140°. Сектора с наибольшими углами раскрытия устанавливаются соответственно векторам розы ветров. Это позволяет предельно и одинаково загрузить каждый блок и обеспечить максимальный коэффициент использования установленной мощности электро генератора в условиях одно-, двух-, трех- и многовекторной роз ветров.

Для облегчения выхода из роторов отработанного воздуха между блоками колонны имеются зазоры 8, прикрываемые козырьками 11, а опорные диски крепления лопаток 5 ротора 4 выполнены со сквозными отверстиями, образованными спицами или окнами. На валу, соединенном с ротором электрогенератора 6, установлен уплотнитель 12, предохраняющий генератор от попадания влаги. Дублирование влагозащиты генератора обеспечивается вращающимся диском 13, являющимся одновременно зонтом и диском тормоза 14, включаемого и отключаемого автоматически или вручную посредством привода 15. Тормоз приводится в действие от выходного реле защиты генераторных цепей и может использоваться при ремонтных работах.

Для обеспечения выдачи электрической энергии, соответствующей мощности воздушного потока, установлен многополюсной полирежимный генератор 6 постоянного тока с выходным напряжением 12-1000 В в зависимости от его мощности, снабженный системой 16 автоматического включения возбуждения в диапазоне энергосодержащих скоростей ветра, обеспечивающий постоянство напряжения при изменяющейся в широких пределах скорости ветра и параллельную работу с однотипными генераторами при перегрузочной способности 1,54,5. Выход ВЭА в энергосистемы, а также параллельная работа с генераторами других типов осуществляются через инвертор.

Оптимизация работы электрогенератора по электрической нагрузке и действующему значению скорости ветра с соблюдением соотношения п_ном=(0,3-0,7)п_хх обеспечивается системой автоматического управления 16, включающей электрические анемометры с электромагнитными флюгерами 17, устанавливаемые в верхней части блоков 1 и наверху ВЭА под молниеотводом 23, а также электронный блок 18 накопления длительной информации о ветре, необходимой также для расчета радиальной длины и углов установки нагнетателей 7. Здесь п_ном - номинальная частота вращения ротора при оптимальной нагрузке, пхх - частота вращения ротора на холостом ходу генератора (без возбуждения).

Генератор имеет анализатор загрузки (не показан), регулирующий подключение групп потребителей разной важности или включение балластной нагрузки при отсутствии необходимости или невозможности включения потребителей. При снижении скорости ветра анализатор запрещает включение маловажных потребителей.

Генератор также снабжен реле включения и отключения тока возбуждения, питаемым от тахогенетора, соединенного с ротором, или от преобразованного остаточного напряжения генератора, предназначенным для включения возбуждения при энергосодержащих скоростях ветра.

Возможна установка ВЭА в условиях слабых грунтов на сваях или платформах, а также в водоемах на плотах.

При необходимости выработки электроэнергии в больших объемах ветроэнергетические агрегаты объединяются в многоагрегатные ветроэлектростанции (ВЭС) и устанавливаются по определенному взаимному расположению, зависящему от местной розы ветров (фиг. 6). Так, при одновекторной и двухвекторной РВ агрегаты устанавливаются перпендикулярно основному вектору XV V в один или два ряда (фиг. 6а,б) с расстоянием между агрегатами в ряду, выбираемым в переделах А=(0,6-10) Дс_н, где Д_сн - наружный диаметр статора с нагнетателями, а расстояние между рядами В (фиг. 6б) определяется по соотношению В=(0,8-10) Дсн. Расстояние между многоагрегатными станциями (фиг. 6в) определяется фактически измеренным восстановлением скорости воздушного потока на местности. Агрегаты в ряду связаны между собой в верхней части продольными стяжками 19, а тросами 20 с фундаментами. При двухрядном расположении агрегаты дополнительно укрепляются связями между соседними рядами 21.

При трехвекторных и многовекторных розах ветров агрегаты устанавливаются «кустами» в количестве 3-5-7 агрегатов в кусте (фиг. 6г), укрепленном стяжками на разных уровнях колонн, и снабжаются общей защитой от ударов молнии в виде штыревого молниеотвода 22.

В целях обеспечения монтажа, демонтажа и обслуживания генераторы 6 устанавливаются в машинном отделении 23 на котировочных платформах 24, позволяющих точно устанавливать генератор относительно ветромеханической колонны, установленной на крыше основания агрегата или на платформе многоагрегатной ветроэлектростанции 25.

Работа ВЭА и ВЭС осуществляется следующим образом.

В каждом блоке 1 ВЭА статор 2 захватывает воздушный поток концами пластин и, направляя его на лопатки ротора, обеспечивает его сжатие и ускорение. При использовании нагнетателей 7 этот процесс усиливается. В результате, энергия ветра, передающаяся лопатками ротора, в 1,2-4 раза выше, чем энергия свободного воздушного потока. После прохождения через лопатки ротора воздушный поток проходит через отверстия в опорных дисках 10 и через зазоры 8 между блоками выходит наружу. Таким образом, ему оказывается минимально возможное сопротивление, что повышает коэффициент использования энергии ветра.

Действуя на лопатки 5 ротора, воздушный поток вызывает вращение ротора, соединенного опорными дисками 9 с общим для всех блоков центральным валом. А вал передает вращение ротору электрогенератора 6, вырабатывающего электроэнергию.

При сооружении ветроэлектростанций, объединяющих несколько ВЭА, поток ветра, поступающий к ВЭС, захватывается и тормозится отдельными ВЭА, и если другие ВЭА будут закрыты впередистоящими, то они будут использовать ослабленный ветровой поток. Но если они будут иметь впереди себя два ВЭА, сужающих проход для ветрового потока и, следовательно, повышающих его скорость, то эффективность работы таких ВЭА существенно возрастает. С учетом этого обстоятельства приняты схемы расположения ветроагрегатов в ВЭС.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ветроэнергетический агрегат (ВЭА), включающий один или несколько цилиндрических блоков, установленных последовательно и концентрично по вертикали, каждый из которых содержит статор с вогнуто-выпуклыми пластинами и ротор с вогнуто-выпуклыми лопатками, соединенными с общим для всех блоков вертикальным валом, нижний конец которого соединен с ротором генератора, отличающийся тем, что во всех блоках роторы имеют постоянный наружный диаметр, отношение наружных диаметров статора и ротора находится в пределах 1,2-4,0, число блоков в агрегате составляет 1-50 в зависимости от высоты и диаметра блока и ветровых условий, при этом роторы каждого из блоков имеют торцевые и промежуточные опорные, соединяющие лопатки с валом диски, в которых выполнены сквозные окна, причем в двух- и многоблочных ВЭА между блоками имеются зазоры, снабженные кольцевыми кони ческими козырьками.
2. ВЭА по п.1, отличающийся тем, что роторы всех блоков содержат одинаковое число лопаток «К_р», определяемое по формуле где Д_р - наружный диаметр ротора;

Д₂ - диаметр ротора по внутренним концам лопаток;

радиальная длина лопатки ротора «1» равна расстоянию между лопатками, измеренному по окружности середин лопаток ротора с диаметд Д, +Д, ром ‘ 2 ’ и определяется по формуле _; Д, - 4; ЛД_С

2 к, с точностью ±50%, а отношение
3. ВЭА по п.2, отличающийся тем, что число пластин статора «К_с» и число лопаток ^4, ротора «К_р» связано соотношением К а поперечные размеры статора определяются со^±=1,24-4, отношением Д.„ где Д_сб - диаметр статора по наружным концам пластин;

Двн - диаметр статора по внутренним концам пластин.
4. ВЭА по п.3, отличающийся тем, что блоки снабжены нагнетателями, выполненными в виде дополнительных вогнуто-выпуклых пластин, закрепленных на наружных концах пластин статора.
5. ВЭА по п.4, отличающийся тем, что к каждой пластине статора прикреплено по одной пластине нагнетателя, имеющей изгиб, соответствующий изгибу пластины статора.
6. ВЭА по п.5, отличающийся тем, что, по крайней мере, к двум пластинам статора присоединены по две пластины нагнетателя, имеющие разные радиусы кривизны и/или разные направления выпуклостей, а плоскости, проведенные через эти пластины нагнетателя, делят блок ВЭА на сектора, воспринимающие ветровую нагрузку, с образованием между упомянутыми плоскостями углов раскрытия секторов, при этом углы раскрытия секторов зависят от реальной розы ветров и составляют для одновекторной розы ветров 180-210°, для двухвекторной - 150-170°, для трехвекторной - 60-140° индивидуально для каждого сектора блока.
7. ВЭА по пп.1-6, отличающийся тем, что на нем установлен многополюсный полирежимный вентильный генератор постоянного тока напряжением 12-1000 В с системой автоматического регулирования возбуждения для обеспечения постоянного напряжения при изменении энергии ветра и возможности использования энергии кратковременных порывов ветра, штормов и ураганов и с системой анализа состояния электрических цепей, снабженной выходным реле защиты.
8. ВЭА по п.7, отличающийся тем, что генератор снабжен механическим тормозом ротора, содержащим тормозной диск, установленный над верхней крышкой генератора, закрепленный на роторе и одновременно выполняющий функции зонта для генератора, причем тормоз снабжен пусковым устройством, приводимым в действие от электропривода или вручную.
9. ВЭА по пп.7, 8, отличающийся тем, что он имеет блок управления режимом работы генератора, включающий регулятор выходной мощности генератора для обеспечения номинальной частоты вращения ротора в диапазоне п_ном ⁼(0,3-0,7)и_хх, где п_хх - частота вращения ротора на холостом ходу при скорости ветра в реальных условиях.
10. ВЭА по п.9, отличающийся тем, что в верхней части блоков ВЭА установлены флюгеры с электромагнитным датчиком вектора скорости ветра и электрические анемометры для обеспечения совместно с блоком управления режимом работы генератора долгосрочной регистрации ветровой активности и вырабатываемой электроэнергии.
11. ВЭА по пп.7-10, отличающийся тем, что снабжен анализатором загрузки генератора для обеспечения регулирования числа подключенных потребителей или включения балластной нагрузки при недостатке потребителей.
12. ВЭА по пп.7-11, отличающийся тем, что имеет тахогенератор, соединенный с ротором генератора и реле включения-отключения возбуждения генератора, питаемое от тахогенератора или от остаточного напряжения генератора, для включения возбуждения генератора при энергосодержащем ветре.
13. ВЭА по пп.1-12, отличающийся тем, что он установлен на сваях или платформе.
14. ВЭА по пп.1-12, отличающийся тем, что он установлен на плоту в водоеме.
15. Ветроэлектрическая станция (ВЭС), включающая несколько ВЭА, отличающаяся тем, что в ней использованы ВЭА по пп.1-14.
16. ВЭС по п.15, отличающаяся тем, что входящие в ВЭС ветроагрегаты (ВЭА) соединены с соседними ВЭА жесткими связками для повышения их устойчивости, ВЭА установлены на эстакадах, над которыми расположены их ветромеханические части из блоков со статорами и роторами, а под эстакадами размещен машинный зал.
17. ВЭС по п.16, отличающаяся тем, что ВЭА расположены в один или два ряда с расстоянием между агрегатами в ряду (0,6-10) Д_сн, где Д_сн - наружный диаметр статора по пластинам нагнетателя, в зависимости от флуктуации направления и скорости ветра, а расстояние между рядами (0,8-10) Д._н, причем агрегаты второ го ряда расположены в точках, соответствующих серединам расстояний между агрегатами первого ряда.
18. ВЭС по п.17, отличающаяся тем, что ВЭА образуют 3, 5 или 7 групп, расположенных по замкнутому кругу на расстояниях, обеспечивающих восстановление скорости ветрового потока после прохождения его между группами внутрь контура, а группы содержат 3, 5 или 7 ВЭА, расположенных в шахматном порядке в соответствии с реальной розой ветров.