Повышение энергоэффективности автономных ветро-дизельных электротехнических комплексов

• Автор: Сурков, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 231 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМАХ
1.1 Мировые тенденции развития возобновляемой энергетики
1.2 Особенности локальных систем электроснабжения
1.3 Перспективы гибридных ветро-дизельных систем электроснабжения и
задачи исследований автономных ветро-дизельных электротехнических комплексов
1.4 Выводы по главе
ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И ФОРМИРОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ РЕЖИМОВ ИХ РАБОТЫ..
2.1. Варианты построения ветро-дизельных источников электропитания и их применения в локальных системах электроснабжения
2.2. Алгоритмы взаимодействия элементов ветро-дизельного электротехнического комплекса
2.3. Формирование режимов работы автономной системы электроснабжения с рассредоточенной ветро-дизельной генерацией
2.4. Интеллектуальные алгоритмы формирования режимов работы ветродизельных электротехнических комплексов
2.5. Технико-экономические характеристики ветро-дизельных электротехнических комплексов
2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭНЕРГОПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕТРО-ДИЗЕЛЬНОГО
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
ЗЛ. Основные энергетические характеристики дизельных электростанций и
их моделирование
ЗЛЛ. Моделирование дизельной электростанции с переменной частотой
вращения двигателя
ЗЛ.2. Моделирование дизельной электростанции с постоянной частотой вращения двигателя
3.2. Основные энергетические характеристики ветроэлектростанций и их моделирование
3.3. Моделирование электрических нагрузок
3.4. Основные энергетические характеристики накопителей электроэнергии и моделирование энергопреобразования в них
3.5. Моделирование энергетических балансов автономного ветродизельного электротехнического комплекса
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ РЕЖИМОВ АВТОНОМНЫХ ВЕТРО-ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ
4.1. Определение диапазона рациональной загрузки дизельной электростанции
4.2. Определение области возможного эффективного применения ветроэнергетических установок
4.3. Соотношение установленных мощностей ветро- и дизельгенератора в автономном ветро-дизельном электротехническом комплексе
4.3.1. Работа автономного ВДЭТК с выводом дизельгенератора из синхронизма на минимальный холостой ход

4.3.2. Работа автономного ВДЭТК с выключением дизельгенератора при благоприятных ветровых условиях
4.3.3. Сравнение вариантов работы автономного ВДЭТК с различными режимами работы дизельгенераторной установки
4.4. Выбор оптимальной ёмкости аккумуляторных батарей в автономном ветро-дизельном электротехническом комплексе
4.4.1. Влияние диапазонов заряда/разряда аккумуляторных батарей на эффективность работы автономного ВДЭТК
4.4.2. Работа автономного ВДЭТК с аккумулированием электрической энергии и дизельгенератором на постоянных оборотах двигателя
4.4.3. Работа автономного ВДЭТК с аккумулированием электрической энергии и выводом дизельгенератора из синхронизма на минимальный холостой ход
4.4.4. Работа автономного ВДЭТК с аккумулированием электрической энергии и выключением дизельгенератора при благоприятных ветровых условиях
4.4.5. Сравнение вариантов работы автономного ВДЭТК с аккумулированием электрической энергии и различными режимами работы дизельгенераторной установки
4.5. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение

автономного энергоснабжения, в сотрудничестве с институтом 1БЕТ (г. Кассель) успешно протестированы гибридные автономные микросистемы в климатических условиях Китая, Австралии, Африки, Америки, Европы и России [21, 25].
Следующим этапом развития является объединение рассредоточенных источников энергии и микросистем в локальные микро- и минисети (рис. 1.6). Работы по этому направлению активно проводятся во всех крупных исследовательских центрах, занимающихся проблемами развития и повышения эффективности функционирования энергетического хозяйства. Объединение в локальные микросети позволяет решать проблемы энергетического дефицита, оптимизировать загрузку генерирующего оборудования, улучшить качество и стабильность электроснабжения. Управление такими системами ведется с применением современных систем кабельной и спутниковой связи, позволяя максимально автоматизировать технологические процессы и, одновременно, усилить контроль над производственными параметрами. Подобные решения позволяют иметь полное представление о текущем состоянии оборудования, оперативно реагировать на изменения параметров сети, находясь даже за сотни километров от непосредственно генерирующих установок и потребителей электрической энергии.
М.А. ЕПшШу и Б.М. БЬааЫб из Центра инженерных исследований Университета Нефти и Минералов Саудовской Аравии провели исследования возможности применения ветроэлектростанций в комплексе с уже существующими дизельными электростанциями как отдельно, так и в комплексе со средствами накопления электроэнергии для резервирования и повышения эффективности использования ВЭС. Полученные результаты показали высокую эффективность и необходимость расширения полученного опыта на другие населенные пункты Саудовской Аравии [22, 23].