Основы теории энергетических процессов в преобразовательных установках

• Автор: Асанбаев, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 285 с. : ил

О плавление
Введение

Глава 1. Общая теория периодических энергетических процессов в

преобразовательных установках

1.1. Общие свойства периодических функций;

1.2. Матричный метод расчета установившихся процессов в преобразовательных установках

1.3. Энергетические характеристики элементов цепи

1.4. Основные энергетические понятия и определения

1.4.1. Составляющие мгновенной мощности

1.4.2. Составляющие кажущейся мощности

1.4.3. Энергетические соотношения для линейного двухполюсника
1.5. Пассивная мощность и её составляющие
1.5.1. Реактивная мощность
1.5.2.Искажающая мощность
1.5.3. Ключевая мощность
4 1.5.4.Уравнительная или компенсирующая реактивная мощность________ 57.
1.6. Электрическое сопротивление цепи. Термины и определения
1.7. Методы расчёта энергетических процессов в преобразовательных установках
1.7.1. Методические основы энергетических расчётов электрических
цепей
1.7.2. Цепь с последовательным включением двухполюсников.
1.7.3. Цепь с параллельным- включением двухполюсников 78.
1.7.4. Баланс мощности в сложной элсктрической цепи,
Глава 2. Энергетические характеристики преобразователей
2.1. Коэффициент мощности
2.2. Влияние пассивной мощности на потери
2.3. Общие принципы компенсации пассивной мощности
2.4. Классификация и сравнительные характеристики периодических энергетических процессов
Глава 3. Оснсвмыэ свойства преобразователей
3.1. Последовательное включение несинусоидальных источниксз
тока и напряжения
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Режим максимальной мощности
3.1.3. Режим не максимальной мощности
I. 3.2. Электрическая цепь с источником постоянной ЭДС и
переменным резистором
3.2.1. Электрическая цепь с переменным резистором

3.2.2. Электрическая цепь с переменным резистором и индуктивностью
3.2.3. Электрическая цепь с переменным резистором и емкостью.-
3.2.4. Выводы
_ 3.3.Энергетические процессы в цепи с электрической дугой
3.4. Парадокс активной нагрузки
Глава 4. Энергетические процессы в преобразователях
4.1. Преобразователь с полностью управляемыми тиристорами
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Баланс мгновенных мощностей
4.1.3. Баланс кажущихся мощностей,
4.1.4. Выводы
4.2. Двухполупериодный неуправляемый выпрямитель
4.2.1. Работа выпрямителя на резистивную нагрузку
4.2.2. Работа выпрямителя на противо ЭДС
4.2.3. Определение мощности элементов схемы
4.2.4. Баланс мощностей в узлах
4.2.5. Баланс мощностей в замкнутых контурах схемы замещения,
4.3. Управляемый выпрямитель со средней точкой
4.3.1. Работа выпрямителя на чисто активную нагрузку,
4.3.2. Энергетические характеристики выпрямителя, работающего
на чисто активную нагрузку
4.3.3. Работа выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку
4.3.4. Энергетические характеристики выпрямителя, работающего на активно-индуктивную нагрузку
4.3.5. Энергетические характеристики выпрямителя со средней точкой

Глава 5. Измерение энергии и мощности в энергосистемах с
мощными преобразователями
5.1 Система измерения и учёта электроэнергии
5.2. Проблемы измерения и учёта мощности и электроэнергии в электрических сетях с искажёнными токами и напряжениями
5.3. Статистические методы повышения достоверности и
качества информации об энергетическом процессе
Заключение
Литература
Приложение 1. Транспортная модель энергетических процессов в
электрических цепях
Приложение 2. Аналогия между периодическими энергетическими
процессами в электрических и механических системах
1. Движение материальной точки под действием постоянной силы
2. Движение материальной точки под действием переменной возмущающей силы
3. Анализ энергетических процессов в механических системах.
Введение
1. Актуальность исследования.
Интенсивное внедрение в электроэнергетику преобразовательных установок большой единичной мощности вызывает появление в электрической системе искажений синусоидальности токов и напряжений [1 - 67, 98-139]. Этот факт в настоящее время подтверждается не только прямыми измерениями, но и закреплён в национальных стандартах на качество электроэнергии и в документах, регламентирующих производство и потребление электрической энергии. Расширение области фактического существования в электрической системе режимов с искажёнными токами и напряжениями всё более настоятельно требует создания энергетической теории этих режимов [140 - 184]. Необходимость создания такой теории диктуется как проблемами, возникающими при сведении балансов энергии и мощности в энергосистеме, так и при рассмотрении энергетических процессов в самих преобразовательных системах и устройствах, а также при рассмотрении процессов обмена энергией между ними и энергосистемой [149 - 183]. Общепризнанно, что искажения напряжения и тока вызывают добавочные потери энергии и мощности [22, 27, 40, 52, 100, 150, 151, 153, 163, 166 и др.]. Поэтому проблема искажений, рассматриваемая с позиций теории энергетических процессов, весьма тесно связана с проблемой повышения эффективности работы всей электрической системы [157 - 179]. Это определяет актуальность и важность разработки теории энергетических процессов при несинусоидальных токах и напряжениях.
Существующее положение в этой области теории достаточно противоречиво. С одной стороны, разработаны методы расчёта напряжений и токов при наличии искажений. В частности, при использовании различных разновидностей гармонического анализа успешно решаются задачи контроля качества электроэнергии (спектрального состава токов и напряжений), фильтрации и компенсации искажений и другие [100, 149 и др.]. С другой стороны, единых
ных процессов не является применением принципа суперпозиции (наложения) к нелинейным цепям, поскольку это разложение справедливо только в рамках каждого конкретного режима цепи.
Положение 3. Любые периодические энергетические процессы в цепи могут быть описаны с помощью понятий электродвижущей силы, напряжения, тока и параметров цепи: индуктивности, емкости, активного сопротивления и ключевых элементов. Третье положение утверждает, что любые периодические изменения энергии цепи могут быть связаны только с изменением ЭДС, напряжения и тока, и не требуют привлечения для их описания понятий электрического заряда, магнитного потока и т. п. Другими словами, вторая аксиома утверждает, что для описания проявлений электромагнитной энергии в цепи при принятых в теории электрических цепей допущениях и идеализации не требуется привлечения понятий электромагнитного поля. Положение 2 по содержанию почти полностью совпадает с определением электрической цепи по ГОСТ 19880-74.
Положение 4. Энергетический расчет цепи производится при условии, если известны все необходимые мгновенные токи, ЭДС и напряжения, а также параметры цепи. Данное допущение предполагает, что вначале производится электрический расчет цепи, из которого становятся известными все исходные данные, необходимые для энергетического расчета. Методы электрического расчета цепи полагаются известными и в состав энергетической теории не входят.
Положение 5. Теория энергетических процессов в преобразовательных установках при применении её к линейным цепям с постоянными параметрами и синусоидальными токами и напряжениями должна давать результаты, полностью совпадающие с результатами общепринятой теории синусоидальных энергетических процессов. Положение 4 по содержанию совпадает с аналогичными положениями в других отраслях науки и техники, смысл которых сводится к тому, чтобы появление новых разделов теории не приводило к отрицанию