Разработка алгоритма и системы автоматического управления электромеханического накопителя для автономных энергосистем

• Автор: Мосиенко, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Глава 1. Особенности работы автономных энергосистем с резкопеременным характером нагрузки и пути повышения их техникоэкономических показателей
1.1. Особенности работы автономных энергосистем с резкопеременным характером нагрузки

1.2. Обобщенная автономная энергосистема с резкопеременным характером нагрузки

1.3. Накопители энергии в составе автономных энергосистем

1.4. Электромеханический накопитель энергии как эффективное средство повышения технико-экономических показателей энергосистем

1.5. Анализ способов управления мощностью ЭМН

1.6. Цель и задачи исследования диссертационной работы

Глава 2. Исследование переходных процессов в автономной энергосистеме плавучего крана

2.1. Разработка математической модели автономной энергосистемы

2.2. Экспериментальные исследования переходных процессов в энергосистеме плавучего крана Ганц 16-30 с неуправляемым ЭМН
2.3. Расчет переходных процессов в энергосистеме плавучего крана и сопоставление расчетных осциллограмм с экспериментальными
2.4. Определение границ эффективного использования неуправляемого ЭМН в составе энергосистемы плавучего крана
2.5. Выводы по второй главе
Глава 3. Разработка алгоритма и системы автоматического управления ЭМН для автономной энергосистемы
3.1. Задачи разработки системы автоматического управления ЭМН МДП. Структурная схема МДП
3.2. Разработка системы автоматического управления активной мощности ЭМН
3.2.1. Режимы работы ЭМН в составе автономной энергосистемы
3.2.2. Алгоритм управления активной мощностью ЭМН
3.2.3. Синтез регуляторов САУ активной мощности
3.2.4. Структурная схема САУ активной мощности
3.3. Система автоматического управления реактивной мощности ЭМН МДП
3.3.1. Режим работы ЭМН МДП при управлении реактивной мощностью
3.3.2. Передаточные функции регуляторов САУ реактивной мощности
3.3.3. Структурная схема САУ реактивной мощности ЭМН МДП
3.4. Выводы по третьей главе
Глава 4. Исследование САУ ЭМН, работающего в автономной
энергосистеме
4.1. Особенности работы управляемого ЭМН
4.2. Режим стабилизации активной мощности
4.3. Перераспределение активной мощности между дизельгенератором и ЭМН
4.4. Режим демпфирования активной мощности
4.5. Исследование работы управляемого ЭМН в составе автономной энергосистемы плавучего крана
4.5.1 Приближенная методика определения энергоемкости ЭМН
4.5.2 Расчет переходных процессов в автономной энергосистеме плавучего крана Ганц 16-30 с управляемым ЭМН
4.6. Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Технические характеристики датчиков и приборов

Приложение 2. МаШсай-программа для расчета переходных процессов в автономной энергосистеме плавучего крана с неуправляемым ЭМН
Приложение 3. Расчетные осциллограммы переходных процессов в режиме стабилизации
Замена штатного дизель-генератора на агрегат меньшей мощности стала возможной при включении в состав энергосистемы плавучего крана неуправляемого ЭМН. Описание конструкции и принцип работы неуправляемого ЭМН были даны в разделе 1.3. Параметры накопителя приведены в таблице 2.1.
Таблица 2
Параметры неуправляемого ЭМН
Наименование Значение
Тип асинхронного двигателя 4А225М20М2
Номинальная мощность, кВт
Номинальная частота вращения, об/мин 2960
Момент инерции маховика, кг-м2
•у Суммарный момент инерции ЭМН, кг-м 11,2
В ходе проведения эксперимента решались следующие основные задачи:
• оценка показателей качества электроэнергии в переходных процессах (на основании требований установленных ПРРР) в энергосистеме плавучего крана Ганц 16-30, работающего в грейферном режиме, как с неуправляемым ЭМН, так и без него;
• оценка эффективности работы неуправляемого ЭМН в составе энергосистемы плавучего крана с дизель-генераторной установкой пониженной (относительно проектной) мощности;
• качественная оценка электромеханических переходных процессов в энергосистеме плавучего крана, как частного случая ОАЭС, для определения требуемых режимов работы накопителя в ее составе;
• проверка достоверности разработанной математической модели.
Эксперимент проводился при работе плавучего крана в грейферном режиме при перегрузке щебня с баржи на берег для двух вари-