Повышение эффективности энергопотребления нелинейных нагрузок в системах электропитания

• Автор: Лушников, Иван Леонидович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В ЦЕПЯХ С ЭЛЕКТРОННЫМИ НАГРУЗКАМИ
1Л Вводные понятия и классификация потребителей
1.2 Качество электроэнергии и энергопотребления
1.3 Нормирование качества поставляемой электроэнергии
1.4 Основные показатели качества электроэнергии
1.5 Качество энергопотребления
1.6 Теоретические аспекты понятия полной мощности
1.7 Мощность потерь в цепях с нелинейным энергопотреблением
1.8 Основные тенденции повышения ПКЭ в системах с ЭН
1.9 Выводы
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ НАГРУЗОК В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
2.1 Особенности энергопотребления ЭН
2.2 Структура цепи энергопотребления ЭН
2.3 Математические модели ЭН в цепях переменного тока
2.4 Функции аппроксимации кривых тока
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ
В СЕТЯХ С ЭЛЕКТРОННЫМИ НАГРУЗКАМИ
3.1 Общие замечания
3.2 Анализ рабочих процессов в цепи с групповыми ЭН
3.3 Искажение напряжения сети в точке подключения ЭН
3.4 Оценка факторов искажения напряжения
3.5 Оценка эффективности энергопотребления в цепях с ЭН
3.6 Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ
4.1 Общие замечания
4.2 Пассивные методы коррекции
4.3 Активные методы коррекции
4.4 Коррекция тока в трехфазных системах питания ЭН
4.5 Устройства компенсации неактивной мощности
4.6 Экспериментальные исследования
4.7 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АКБ - аккумуляторная батарея
АККМ - активный корректор коэффициента мощности
АСЭП - автономная система электропитания
АФТ - активный фильтр тока
ВУ - выпрямительное устройство
ДГУ - дизель-генераторная установка
ИБП - источник бесперебойного питания
ИВЭП - источник вторичного электропитания
ИН - инвертор напряжения
КПД - коэффициент полезного действия
КЭ - качество энергопотребления
МЭК - международная электротехническая комиссия
НП - нелинейный потребитель
ОПП - однотактный повышающий преобразователь
ПККМ - пассивный корректор коэффициента мощности
ПАФГ - параллельный активный фильтр гармоник
ПКЭ - показатель качества энергопотребления
ПК - персональный компьютер
ПУЭ - правила устройства электроустановок
СОН - сеть общего назначения
СЭС - система электроснабжения
ТРС - токораспределительная сеть
ШИМ - широтно-импульсная модуляция
ЭМС - электромагнитная совместимость
ЭН - электронная нагрузка

2.2 Структура цепи энергопотребления ЭН
Специфику энергопотребления ЭН от сети переменного тока определяет «первичное» звено преобразования напряжения в структуре ЭН. В общем случае ЭН содержит дополнительные модули (см. рис. 2.2): вторичный источник питания (блок питания), основанный на высокочастотных импульсных технологиях преобразования параметров электрической энергии, непосредственный потребитель энергии - функциональный электронный модуль. Основные модули в структуре ЭН ориентированы на питание напряжением постоянного тока определенного уровня или ряда уровней, что и предопределяет в целом структуру блока питания, неотъемлемыми элементами которой являются выпрямительное звено и сглаживающий фильтр. Наибольшее распространение, в силу ряда технико-экономических факторов, получили ЭН на основе мостовых выпрямителей с емкостным фильтром, называемых далее выпрямительным устройством (ВУ).
Электронная нагрузка (ЭН)
Эквивалентная схема ВУ (в случае относительно малого внутреннего импеданса источника) показана на рис. 2.3. Сопротивление эквивалентных потерь выпрямителя представлено сопротивлением К(/. Данная схема может соответствовать реальному ВУ с емкостным сглаживающим фильтром при питании от СОН с «короткой» линией ТРС или от автономного источника (инвертора напряжения или ИБП).