Разработка и обоснование параметров системы стабилизации напряжения асинхронного генератора ветроэнергетической установки

ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Системы автономного электроснабжения потребителей малой мощности 8
1.2 Обоснование необходимости разработки системы стабилизации выходных параметров асинхронного генератора ветроэнергетической установки 19
Выводы 21
2 СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СКОРОСТИ ВЕТРА И НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 23
2.1 Способы нивелирования импульсного характера ветра и коммутации потребителей 23
2.2 Способы стабилизации напряжения асинхронного генератора при изменяющейся по величине и характеру нагрузке (при постоянной и переменной частоте вращения асинхронного генератора) 29
Выводы 41
3 РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ СТАБИЛИЗАЦИИ ОБОРОТОВ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 42
3.1 Структурная схема автономного электроснабжения с ветроэнергетической установкой 42
3.2 Обоснование параметров высокоскоростного регулятора стабилизации оборотов асинхронного генератора 48
3.3 Автоматизация регулирования выходных параметров асинхронного генератора 70
Выводы 75
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
Список литературы. 87

Весь текст будет доступен после покупки

Сельскохозяйственный сектор экономики России является одним из крупнейших потребителей энергоресурсов. Особенности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, связанные с большой протяженностью электрических сетей, при относительно малой мощности электроустановок, сезонным характером нагрузки, а также непродолжительностью использования установленной мощности, вызывают значительные потери электроэнергии и увеличивают затраты на её передачу. Кроме того, из-за большого износа электрических сетей существует проблема по обеспечению надёжности электроснабжения данных потребителей. Все это, в свою очередь, ведет к снижению эффективности производства сельскохозяйственной продукции. Одним из способов решения существующих проблем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей является применение распределенной генерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Особенностью автономных систем электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии, в частности энергии ветра, являются нерегулярность и неуправляемость поступления электроэнергии от генерирующих систем, а также нерегулярность потребления выработанной электроэнергии потребителем. В связи с этим, для создания высокой степени надежности электроснабжения, возникает необходимость применения аккумулирующих устройств в данных системах. Современные электрохимические аккумуляторы для автономных систем электроснабжения на базе ветроэнергетических установки имеют ряд недостатков, которые для условий сельского хозяйства зачастую становятся критичными. В то же время, существуют иные типы аккумуляторов энергии, применение которых позволило бы снизить долю электрохимических аккумуляторов без снижения надежности электроснабжения, в частности применение скважинных аккумуляторов энергии.

Весь текст будет доступен после покупки

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Системы автономного электроснабжения потребителей малой мощности

Ведение овчеводческого хозяйства зачастую ведется в местах отдаленных от центрального электроснабжения, что значительно повышает производительность труда, выход готовой продукции, экологичность производства и т.д. Данные фермы нуждаются в бесперебойном электроснабжения технологического процесса.
Подключение электрооборудования для обеспечения нормального функционирования фермы к электрическим сетям связано с определенными трудностями, такими как удаленность линий электропередач, получение разрешений и необходимость привлечения специалистов для прокладки ЛЭП, установка трансформаторной подстанции и так далее. Причем при удалении от ЛЭП более чем на 500 метров (что характерно для большинства хозяйств) экономически подключение к ЛЭП не обоснованно для потребителей с установленной мощностью до 5 кВт и суточным потреблением до 25 кВт•ч[2].
При удалении от централизованного электроснабжения наиболее приемлемым вариантом является их автономное электроснабжение.
В качестве систем автономного электроснабжения могут быть использованы системы на основе бензо-дизель генераторов, солнечных батарей, ветроэнергетических установок и их комбинации [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кумейко, А.А. Анализ способов стабилизации напряжения асинхронных генераторов / Баракин Н.С., Кумейко А.А., Ферейра К. // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность. — 2016. — № 4 (28) — С. 5
2. Коноплев, П. В. Автономная система электроснабжения для пасечного хозяйства : автореф. дис. … канд. техн. наук / Коноплев П. В. – Зерноград, 2013. – 19 с.
3. Никитенко, Г. В. Ветроэлектростанция автономного электроснабжения потребителей малой мощности / / Г. В. Никитенко, Е. В. Коноплев, П. В. Коноплев // Актуальные проблемы энергетики АПК : материалы IV Международной научно-практической конференции ФГБОУ ВПО Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова ; под ред. А. В. Павлова. – Саратов, 2013. – С. 233-237.
4. Классификация электростанций (ДЭС), выбор типа генератора [Электронный ресурс]. – URL: http://www.energodom.ru/?module=articles&id=502 (дата обращения 15.05.2024).
5. Применение дизельных электростанций в качестве резервного источника электропитания [Электронный ресурс]. – URL: http://electricalschool.info/main/elsnabg/588primjenjenije_dizjelnykh_eljektrostancij.html (дата обращения 15.05.2024).
6. Лукутин Б. В., Муравлев И. О., Плотников И. А. Системы электроснабжения с ветровыми и солнечными электростанциями: учеб. пособие. Томск: изд-во Томского политех. университета, 2015. 45 - 47 с.
7. Земсков, В. И. Возобновляемые источники энергии в АПК : учебное пособие / В. И. Земсков. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 368 с. — ISBN 978-5-8114-1647-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/211574
8. Плюсы и минусы ветроэнергетики [Электронный ресурс]. – URL: http://alternativenergy.ru/vetroenergetika/581-plyusy-minusy-vetroenerg etiki.html (дата обращения 15.05.2024).
9. Воронин, С.М. Аккумулирование энергии в ветроустановке / С.М. Воронин, И.В. Закиров // Вестник аграрной науки Дона. – 2013. – №4 – с. 26-30.
10. Вертикальные ветрогенераторы [Электронный ресурс]. – URL: http://alternativenergy.ru/vetroenergetika/339-vertikalnyy-vetrogenerator-foto.html (дата обращения 20.05.2024).

Весь текст будет доступен после покупки