Исследование и разработка системы управления многофункциональным энергетическим комплексом

• Автор: Мо Зо Тве
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Г ЛАВА 1. Анализ альтернативных источников энергии и методов управления их режимами
1.1. Анализ источников энергии на солнечных батареях и методы адаптивного управления их режимами работы
1.2. Анализ источников энергии, использующих силу ветра и методы повышения их эффективности
1.3. Анализ источников энергии работающих с использованием биомассы и методы управления когенерацией
Выводы к главе
ГЛАВА 2. Разработка структурных схем и алгоритмов работы системы автоматического управления многофункциональным энергетическим комплексом
2.1. Зависимость генерируемой мощности от параметров и режимов работы солнечного электрического генератора в составе МЭК
2.1.1. Исследование режимов работы для повышения эффективности СЭГ
2.2. Зависимость генерируемой мощности от параметров и режимов работы ветрового электрического генератора в составе МЭК
2.2.1. Принципы повышения эффективности ВЭГ
2.3. Определение зависимости генерируемой мощности от параметров и режимов работы биоэлектрического генератора в составе МЭК
2.3.1. Принципы повышения эффективности БЭГ
2.4. Структурная схема МЭК
2.5. Структурная схема МЭК в кластерном режиме
2.6. Структурная схема автоматической когенерационной системы управления температурой теплоносителей

ГЛАВА 3. Математическое моделирование системы управления многофункциональным энергетическим комплексом
3.1. Математическое моделирование системы управления
управляемым выпрямителем для установления взаимосвязи сети и передачи мощности МЭК
3.2. Моделирование системы управления ШИМ-инвертором
источника напряжения
3.3. Моделирование системы управления цифровой ФАПЧ
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования
4.1. Общая характеристика многопроцессорной системы для МЭК
в кластерном режиме
■ 4.2. Построение и реализация архитектуры многопроцессорной системы управления для МЭК в кластерном режиме
4.3. Физическое моделирование цифровой системы слежения за солнцем на базе PIC16F887 микроконтроллера
4.4. Физическое моделирование перераспределения мощностей МЭК в кластерном режиме с использованием ME-EASYP1C
Выводы по результатам физического моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ
Основными глобальными проблемами современного мира являются: загрязнения окружающей среды, ограниченность ресурсов, изменение климата планеты, рост численности населения планеты и.т.д.
Неотъемлемой частью вышеперечисленных глобальных проблем являются энергетические проблемы, которые имеют прямую взаимосвязь со всеми сторонами жизни человечества. Энергетические проблемы очень остро ощущаются во всём мире. Отрасли энергетики разнообразны и их можно охарактеризовать по видам используемых энергоносителей: ядерная, угольная, газовая, мазутная, гидро-, ветро-, геотермальная, биомассовая, волновая и приливная, градиент-температурная, солнечная. Можно сопоставлять эти отрасли по нескольким показателям: экономическим, экологическим, ресурсным, а также по показателям безопасности и некоторым другим. Исходя из этого сравнения, можно прийти к выводу, что энергетика альтернативных источников энергии (АИЭ), как долгосрочная перспектива, имеет одно из первостепенных значений.
В начале 70-х годов прошлого столетия энергетический кризис разразился во многих странах. Одной из причин этого кризиса явилась ограниченность ископаемых энергетических ресурсов. Кроме того, нефть, газ и уголь являются также ценнейшим сырьем для интенсивно развивающейся химической промышленности. Поэтому сейчас все труднее сохранить высокий темп развития энергетики путем использования лишь традиционных ископаемых источников энергии.
Атомная энергетика в последнее время также столкнулась со значительными трудностями, связанными, в первую очередь, с обеспечением безопасности работы атомных электростанций. Произошедшие аварии на атомных электростанциях в Чернобыле, АЭС «Фукусима» в Японии и ряд

- отопление является основным энергопотребителем любого дома в России;
- схема ветрогенератора и управляющей автоматики кардинально упрощается;
- схема автоматики может быть в самом простом случае построена на нескольких тепловых реле;
- в качестве аккумулятора энергии можно использовать обычный бойлер с водой для отопления и горячего водоснабжения;
- потребление тепла не так требовательно к качеству и бесперебойности.
По данным Американской Ассоциации Ветряной Энергетики (AWEA) в США в 2006 г. было продано 6807 малых ветряных турбин [10]. Их суммарная мощность 17 543 кВт. Их суммарная стоимость $56 082 850 (примерно $3200 за кВт мощности). В остальном мире в 2006 г. были проданы 9502 малых турбины (без учёта США), их суммарная мощность 19 483 кВт.
Наиболее перспективными регионами для развития малой ветроэнергетики считаются регионы со стоимостью электроэнергии более $0,1 за кВт ч. Себестоимость электроэнергии, производимой малыми ветрогенераторами в 2006 г. в США составляла $0,10—$0,11 за кВт ч. AWEA ожидает, что в ближайшие 5 лет себестоимость снизится до $0,07 за кВтч.
AWEA прогнозирует, что к 2020 году суммарная мощность малой ветряной энергетики США вырастет до 50 тыс. МВт, что составит около 3 % от суммарных мощностей страны. Ветряные турбины будут установлены в 15 млн. домов и на 1 млн. малых предприятий. В отрасли малой ветроэнергетики будут заняты 10 тыс. человек. Они ежегодно будут производить продукции и услуг на сумму более чем $ 1 млрд.
Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на