Силовые преобразователи в возобновляемой энергетике

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ 5
1.1 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ 5
1.2 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 8
1.3 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ ФОТОЭЛЕМЕНТОВ 9
2 СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 12
2.1 ОДНОФАЗНЫЕ PV-ИНВЕРТОРЫ 12
2.1.1 ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР 13
2.1.2 ЛИНЕЙНЫЙ ИНВЕРТОР 13
2.1.3 МОДУЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР 14
2.1.4 PV-ИНВЕРТОР 14
3 СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В ВЕТРОГЕНЕРАТОРАХ 16
3.1 СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ 16
3.2 ФИКСИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ 18
3.3 ИЗМЕНЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 23

Весь текст будет доступен после покупки

Согласно федеральному закону об электроэнергетике к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) относятся: энергия солнца, энергия ветра, энергия воды, в том числе энергия сточных вод, энергия приливов, энергия волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов; геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей, низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с использованием специальных теплоносителей; биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива; биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках.
Потребление энергии стабильно увеличивается, и её дерегулирование является причиной того, что установленной мощности электростанций, работающих на органическом топливе, начинает не хватать. Один из способов заполнить растущий недостаток электроэнергии – инвестиции в альтернативные источники энергии такие как ветрогенераторы, солнечные батареи и топливные элементы. Одним из наиболее многообещающих способов получения электрической энергии являются ветрогенераторы. Их современная разработка началась в 80-х годах. Постепенно мощность ветрогенераторов возрастала (от нескольких десятков кВт до нескольких МВт). К примеру, в Дании в 2015 году 42% всей электрической энергии были произведены с помощью ветряных электростанций, ещё большие показатели можно будет наблюдать в ближайшем будущем. Технология, которая применялась в ранней стадии разработки ветрогенераторов, была основана на асинхронном генераторе с короткозамкнутым ротором, непосредственно подключенном к электрической сети. Таким образом, энергия ветра практически напрямую передавалась в сеть. К тому же, в такой системе не было контроля активной и реактивной мощности, которые являются ключевыми параметрами для регулирования отклонения частоты и напряжения в сети. С увеличением номинальной мощности ветрогенераторов эти параметры становились всё более и более важными. Силовая электроника является той технологией, которая способна изменять базовые характеристики ветрогенератора так, чтобы он достигал максимума своей эффективности.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
1.1 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ
Главная функция ветрогенератора – преобразование энергии движения ветра в энергию вращения, которая может быть использована для вращения ротора генератора. Ветрогенераторы «захватывают» энергию ветра с помощью специально спроектированных аэродинамических лопастей и преобразуют ее в механическую энергию вращения. В настоящее время самые популярные ветрогенераторы имеют горизонтальную ось вращения и три лопасти.
Лопасти ветрогенератора имеют специальный профиль для создания механической энергии, изображенный на рисунке 1.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Power Converters and Control of Renewable Energy Systems. – URL: http://www.cerien.upc.edu/jornades/jiie2005/ponencies/power%20converters%20and%20control%20of%20renewable%20energy%20systems%20paper.pdf (Дата обращения: 21.11.2017).
2 J.F. Manwell, J.G. McGowan, A.L. Rogers “Wind Energy Explained, Theory, Design and Applications”. – Wiley, 1998.
3 Возобновляемая энергетика | Гринпис России. – URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/energy/. (Дата обращения: 27.10.2017)

Весь текст будет доступен после покупки