Исследование системы с многофазным асинхронным генератором и многотактными активными преобразователями

• Автор: Воронцов, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ГЛАВА 1 АВТОНОМНЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

СИСТЕМЫ. МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ВЫБОР ОБЪЕКТА

ИССЛЕДОВАНИЙ

§1.1 Автономные электроэнергетические системы

§ 1.2 Обзор работ по моделированию и исследованию

автономных электроэнергетических систем

§ 1.3 Выводы ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ

ПОДСИСТЕМЫ АЭЭС

§ 2.1 Постановка задачи моделирования энергетической

подсистемы АЭЭС

§ 2.2 Методология и методика моделирования
энергетической подсистемы АЭЭС
§ 2.3 Модель подсистемы с асинхронным генератором и
активным выпрямителем
§ 2.4 Модель подсистемы с преобразователем частоты
§ 2.5 Модель подсистемы с преобразователем переменнопостоянного напряжения
§ 2.6 Моделирование тепловых процессов в
полупроводниковых преобразователях
§ 2.7 Модель энергетической подсистемы АЭЭС в целом
§2.8 Выводы по главе
ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АЭЭС
§ 3.1 Решение стратегических задач управления АЭЭС
§ 3.2 Формирование импульсов управления
транзисторами
§ 3.3 Система регулирования активного выпрямителя АВ1
§ 3.4 Система регулирования активных выпрямителей
АВ2 и АВЗ
§3.5 Система регулирования инвертора напряжения

§ 3.6 Система регулирования ШИП
§ 3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И
ИССЛЕДОВАНИЯ АЭЭС
§ 4.1 Разработка программного обеспечения
§ 4.2 Выбор режимов работы АЭЭС для исследований
§ 4.3 Исходные данные для расчета режимов работы АЭЭС
§ 4.4 Номинальный режим работы АЭЭС
§ 4.5 Режим холостого хода выпрямителя АВ1 и
НОМИНАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ АВ2 и АВЗ
§ 4.6 Зависимость характеристик оборудования АЭЭС от
ПОСТРОЕНИЯ СХЕМЫ и алгоритмов управления
§4.7 ПУСК АЭЭС
§4.8 Наброс и сброс нагрузки выпрямителя АВ
§ 4.9 Наброс и сброс нагрузки выпрямителя АВ2 и
инвертора ИН
§ 4.10 Наброс и сброс нагрузки выпрямителя АВЗ и ШИП
§ 4.11 Короткое замыкание цепи выпрямленного
напряжения выпрямителя АВ
§4.12 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
§5.1 Описание ЭУ
§ 5.2 Результаты исследований режимов работы
асинхронного генератора
§5.3 Результаты исследований потерь в системе с асинхронной машиной и транзисторным
преобразователем
§ 5.4 Результаты исследований потерь в системе с
многофазной асинхронной машиной и несколькими
транзисторными преобразователями
§5.5 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основные потребности России в электроэнергии обеспечиваются Единой электроэнергетической системой (ЕЭЭС) и подключенными к ней электростанциями. Вместе с тем, в России существует множество областей, электроснабжение которых от ЕЭЭС затруднено из-за высокой стоимости строительства электропередач. Для этих областей целесообразно использовать автономные электроэнергетические системы (АЭЭС). АЭЭС выполняются стационарными, используются на судах, на электровозах, на самосвалах большой грузоподъемности, на плавучих буровых платформах и на других объектах.
В АЭЭС используются различные первичные источники энергии. В одной из электростанций Крайнего Севера России используется энергия морских приливов. Во многих АЭЭС используется энергия малых рек. Большое значение придается также другому возобновляемому источнику энергии - ветру. В разрабатываемых плавучих энергоблоках предполагается использовать ядерное топливо. На самосвалах и электровозах используется дизельное топливо. Часто используются газ и уголь.
В большинстве случаев энергия первичных источников преобразуется в механическую энергию первичными двигателями - водяными, паровыми и газовыми турбинами, дизелями, ветроколесами. Для преобразования энергии первичных двигателей в электроэнергию применяются элек-тромашинные генераторы и полупроводниковые преобразователи.
В АЭЭС обычно применяются синхронные генераторы. Однако в последние два десятилетия в связи с бурным развитием силовой электроники наметилось широкое использование электрических машин более простой конструкции со статическими преобразователями. В ряде установок применяются асинхронные генераторы [41], [111], [112], [123], . Рассматриваются возможности применения электрических машин с постоянными

При преобразованиях схемы Рис.2.6 фазы источника питания и элементы трансформатора преобразуются в зависимые источники напряжения:
+ (2-49)
Полученные зависимые источники напряжения ип переносятся в подфазы уравнительных дросселей активного многотактного выпрямителя.
Определенные в подсхеме выпрямителя токи подфаз и их производные образуют токи фаз и их производные в питающей трехфазной обмотке:
— = £—. L = (2.50)
Л ji Л 5? * '
Другое преобразование исходной схемы Рис.2.6 заключается в замене цепи нагрузки зависимым источником напряжения:
",=£,^ + *Л- (2-51)
Полученный зависимый источник напряжения ир переносится в подфазы уравнительных дросселей широтно-импульсного преобразователя.
Определенные в подсхеме широтно-импульсного преобразователя токи подфаз и их производные образуют ток и производную тока нагрузки:
di dv
= i=fin/2. (2.52)
dt % dt p %nj2 V '
Еще одно преобразование исходной системы Рис.2.6 основано на замене конденсатора зависимым источником напряжения и/.
u