ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ЧИСЛОВОГО МЕТОДУ РІШЕННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ НЕСТАЦІОНАРНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У СИСТЕМІ ВІТРОЕЛЕКТРИЧНА УСТАНОВКА – ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНИЙ НАСОС СТАНЦІЇ ОПРІСНЕННЯ МОРСЬКОЇ ВОДИ

Abstract

Висвітлено актуальність задачі опріснення морської води в промислових обсягах у межах європейської програми «2x40 GW Green Hydrogen Initiative», відповідно до якої в Україні передбачається спорудження 10 ГВт потужностей електролізерів для виробництва зеленого водню з використанням енергії офшор-них вітроелектричних станцій в Азово-Чорноморському регіоні. Розглянуто структурну схему елек-троживлення електрогідравлічних насосів станції опріснення морської води для електролізера від вітроелектричних установок. Об'єкт дослідження представлено двомасовою динамічною системою обер-тового руху, яка функціонує під впливом стохастичної зміни швидкості вітру. Одна з інерційних складових містить в собі вітротурбіну з генератором, а друга – гідравлічний насос з приводом від електродвигуна. Взаємовплив складових здійснюється через лінію електропередачі. Експлуатаційні комутаційні операції та функціонування регуляторів супроводжуються виникненням перехідних короткотривалих та довготривалих процесів. Перебіг нестаціонарних процесів описується системою диференціальних рівнянь, яка класифікується як жорстка через суттєву відміннсть значень сталих часу елементів технологічної схеми електроживлення двигунів гідронасосів. Особливості застосування числового методу інтегрування математичної моделі розглянуто на основі тестової задачі з коефіцієнтом жорст-кості системи рівним 1000. Досліджувалось застосування явних та неявних числових методів з аналізом похибки інтегрування в примежовому шарі короткотривалих регулювальних і комутаційних збурень та на інтервалі тривалості пориву швидкості вітру. Застосовувалась програмна реалізація методів в пакетах прикладних програм Matlab та Mathcad з використанням функцій автоматичної побудови матриці Якобі. Дискутується питання тестування числових методів на часовому інтервалі 600 с для отримання статистично стійких значень енергетичних показників системи електроживлення на основі вітроелектричних установок.