Оптимизация режимов работы автономных систем электроснабжения с мощными тихоходными генераторами с дизельным приводом

• Автор: Епифанова, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Глава 1. Обзор направлений развития автономной энергетики

1.1. Дизельные, газотурбинные и газопоршневые электростанции

1.1.1. Зоны децентрализованного энергоснабжения

1.1.2. Дизельные электростанции

1.1.3. Дизельные электротепловые станции

1.1.4. Газодизельные и газопоршневые электростанции

1.1.5. Газотурбинные установки

1.2. Проблемы эксплуатации многоагрегатных дизель-генераторных электростанций

1.3. Задачи диссертации

1.4. Проблемы создания математических моделей

Глава 2. Математическое моделирование элементов автономной энергосистемы

2.1. Синхронный генератор
2.2. Учет насыщения
2.2.1. Методика учета насыщения стали на путях основного магнитного потока явнополюсных СМ
2.2.2. Учет насыщения на путях потоков рассеяния контуров
2.3. Моделирование систем возбуждения
2.4. Математическое регулирование регулятора частоты вращения
2.5. Методика расчета демпферных и синхронизирующих моментов генератора
2.5.1. Колебательный режим синхронной машины
2.5.2. Полные сопротивления синхронной машины в колебательном режиме
2.5.3. Изменение токов статора во времени в режиме установившихся колебаний
2.5.4. Изменения электромагнитного момента во время колебаний
Глава 3. Исследование переходных процессов при работе генератора
параллельно с системой большой мощности
3.1. Результаты расчета составляющих синхронизирующего и демпферного моментов
3.1.1. Определение величин активных сопротивлений демпферной системы, соответствующих максимальным демпферным моментам на заданной частоте
3.1.2. Зависимость показателей демпфирования вынужденных колебаний ротора генератора от параметров сети
3.2. Влияние системы регулирования возбуждения на характеристики вынужденных колебаний
3.2.1. Влияние ДБС возбуждения на характеристики вынужденных
колебаний
3.2.2. Влияние СФК на характеристики вынужденных
колебаний
3.3. Исследования влияния насыщения на установившиеся режимы работы синхронного генератора
Глава 4. Переходные процессы многоагрегатных систем электроснабжения
4.1. Вынужденные колебания многоагрегатной системы с регулятором частоты вращения дизеля фирмы «Вудвард»
4.2. Вынужденные колебания многоагрегатной системы с изодромным регулятором частоты вращения
4.3. Обобщение результатов
Заключение
Библиографический список литературы

В настоящее время повышенное внимание уделяется развитию систем автономного электроснабжения, которые не только дополняют стационарные электрические станции, но и во многих случаях обеспечивает решение важных технических проблем электроснабжения в труднодоступных районах. Автономная энергетика позволяет потребителю не зависеть от централизованного энергоснабжения и его состояния, использовать оптимальные для данных условий источники производства энергии. Закономерно, что такие технологии находят себе место и в промышленно развитых, и в развивающихся районах с различным климатом.
В электроэнергетике к малым электростанциям принято относить электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. Обычно такие электростанции разделяют на три подкласса:
• микроэлектростанции мощностью до 100 кВт;
• миниэлектростанции мощностью от 100 кВт до 1 МВт;
• малые электростанции мощностью более 1 МВт.
Малая электроэнергетика России сегодня - это примерно 49000 электростанций (98,6% от их общего числа) общей мощностью 17 млн кВт (8% от всей установленной мощности электростанций России), работающих как в энергосистемах, так и автономно [68]. Общая годовая выработка электроэнергии на этих электростанциях достигает 5% от выработки всех электростанций страны. Средняя мощность малых электростанций составляет примерно 340 кВт.
Современный этап развития экономики России характеризуется возрастанием роли энергетики в надежном и безопасном функционировании промышленных предприятий и экономики в целом.
Наиболее характерными особенностями современного этапа развития экономики России являются:

Схема замещения магнитной цепи явнополюсной СМ в поперечной оси представлена на рис. 2.1,6. Е:д и Я2]д представляют собой магнитные
сопротивления сердечника и зубцов статора в поперечной оси, определенные с учетом влияния продольного поля.
При расчете насыщения в поперечной оси учитывается, что поток поперечной реакции якоря проходит по стали, магнитное состояние которой определено уровнем насыщения по продольной оси. Кроме того, конструктивной особенностью явнополюсной синхронной машины является воздушный зазор в поперечной оси такой величины, что магнитная индукция в межполюсном пространстве во много раз меньше, чем в воздушном зазоре между полюсом и статором. Эти соображения позволяют воспользоваться одной кривой намагничивания для определения насыщенных значений сопротивлений взаимоиндукции в продольной и поперечной осях. Анализ картин распределения магнитного потока поперечной реакции якоря показывает, что наибольшие индукции при чисто поперечном поле имеют место вблизи краев полюсного башмака. Для определения магнитных сопротивлений зубцов и сердечника статора по разные стороны полюсного наконечника используются приближенная методика, которую иллюстрирует рис.2.2.