Автономная система энергообеспечения на основе микроГЭС

• Автор: Кузьмин, Роман Вячеславович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 165 с. : ил.

• ВЕЛЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНАВЛЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ
1.1. Перспективы использования децентрализованных энергосистем и возобновляемых природных ресурсов
1.2. Обзор источников стабильной частоты
1.3. Разработка конструкции генератора
ВЫВОДЫ
• РАЗДЕЛ 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ
ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ
2.1. Разработка и исследование математической модели гидротурбины
2.2. Разработка математической модели индукторного дугостаторного генератора
/ 2.3. Исследование магнитного поля и влияния
скоса пазов индукторного дугостаторного генератора
• ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЕ
ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ НА БАЗЕ МИКРОГЭС
3.1. Разработка системы стабилизации выходных электрических параметров
-С-'
3.2. Исследование параметров эквивалентной нагрузки
3.3. Анализ реакций системы стабилизации
л ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ
4.1. Особенности проектирования индукторного дугостаторного генератора для децентрализованных
систем энергообеспечения на базе микроГЭС
4.2. Основные характеристики индукторного
дугостаторного генератора
4.3. Макетные образцы и экспериментальные исследования
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. ПРОГРАММА РАСЧЕТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ
В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ ГЕНЕРАТОРА
Приложение 2. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
Приложение 3. РАСЧЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МАКЕТНЫХ ОБРАЗЦОВ
Актуальность темы. В настоящее время существует проблема обеспечения энергией потребителей, удаленных от централизованной энергосистемы. Подключение автономных потребителей к централизованной системе энергообеспечения во многих случаях нецелесообразно. Это объясняется их значительной удаленностью, рассредоточенностью и труднодоступностью населенных объектов, нуждающихся в обеспечении энергией. Особенно остро эта проблема проявляется в Дальневосточном регионе.
В этом случае, целесообразным является применение автономных систем энергообеспечения. Наибольшее распространением среди этих систем получили автономные энергоустановки на базе дизель-генераторов. Подобные системы обладают рядом очевидных недостатков, главным из которых является необходимость постоянных поставок топлива к труднодоступным объектам и постоянный рост цен на органические виды топлива. Альтернативой дизель-генераторным установкам могут служить системы, использующие энергию возобновляемых природных источников. Примером таких систем являются установки использующие энергию потоков воды и ветра.
В настоящее время достаточно полно проработаны вопросы создания автономных систем, использующих энергию высокопотенциальных потоков. Особо актуальной остается задача разработки и внедрения энергоустановок на базе микроГЭС, использующих энергию низкопотенциальных потоков равнинных рек.
Целью работы является разработка и исследование системы автономного энергообеспечения на базе микроГЭС для равнинных рек.
Методика выполнения работы базировалась на применении математического и физического моделирования. В теоретических исследованиях применялись аналитические и численные методы расчета.
Выражения для потокосцеплений удобно записать в матричной форме:
ЧА 4 М АВ М АС М Ау 1 **■*
МАВ 4 М вс мв/
М АС М вс 4 М<у *с
У/ 1 ч ь 1
(2.1)
Индуктивности обмоток индукторного генератора в фазной системе координат описаны следующим образом:
ЬА =/0 +/2соз2/;
л~ /2 соб2

у -V
— /0 “Ь /2 СОБ

3 )
где /0 - среднее значение индуктивности фазы
12 — амплитуда изменения индуктивности вазы относительно среднего значения 1о4+4

где Ьа и Ьч могут быть определенны из электромагнитного расчета следующим образом