Автономная система электроснабжения для пасечного хозяйства

• Автор: Коноплёв, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
Введение
1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАСЕЧНОГО ХОЗЯЙСТВА
1.1. Конструкции ветроэнергетических установок, наиболее пригодные для автономного электроснабжения пасечного хозяйства
1.2. Возможные способы аккумулирования энергии и компоновочные схемы электроснабжения пасеки
1.3. Выбор и обоснование применения асинхронного генератора
в системах автономного электроснабжения
1.4. Способы стабилизации выходных параметров асинхронного генератора
1.5. Характеристика объекта проектирования и его технологических процессов
1.6. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ПАСЕКИ
2.1. Структурная схема ветроэнергетической установки автономного электроснабжения
2.2. Математическая модель режимов работы ветроэнергетической установки
2.3. Схема замещения цепи выпрямленного тока системы электроснабжения пасеки
2.4. Устойчивость работы ветроэнергетической установки
с асинхронным генератором
2.5. Обоснование методики выбора структуры системы автономного электроснабжения пасечного хозяйства
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОНОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
3.1. Алгоритм экспериментальных исследований
3.2. Программа проведения физического эксперимента..
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
ВЭУ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАСЕКИ
Выводы
Список литературы
Приложения

Введение
В настоящее время проблемы истощения ископаемых энергоресурсов и их негативное влияние на окружающую среду приобрели особую актуальность. Рост цен на энергоносители заставляет по иному оценить современную ситуацию в энергетике, что подталкивает к поиску альтернативных видов энергии и энергосбережению.
Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) способно в некоторой степени решить энергетические проблемы. Энергия Солнца и ветра по определению не подвержена истощению, что дает практически безграничные возможности к ее освоению. Однако основной проблемой в освоении ВИЭ является преобразование энергии Солнца и ветра в механическую, электрическую и другие виды энергии.
Современная ветроэнергетика во многих странах мира является одним из главных направлений альтернативной энергетики. К сожалению, доля нетрадиционных источников энергии (включая ветроэнергетику) в нашей стране составляет не более 1,5 % [17, 34, 119].
Использование ВИЭ является одной из важнейших задач, вытекающих из Федерального закона «Об энергосбережении» № 261-ФЗ от 23.11.2009, во всех регионах России.
Растущая потребность в применении ВИЭ обусловлена необходимостью повышения конкурентоспособности систем энергоснабжения. Особенно актуально это для автономных систем энергоснабжения, в которых использование ВИЭ более предпочтительно, нежели централизованные энергосистемы.
Основными факторами эффективного использования ветрового потока являются: метеорологические условия (возмущение атмосферы, изменение солнечной активности и так далее); рельеф местности, регион размещения ветроэнергетической установки (ВЭУ); методы преобразования поступающей энергии.

- высокая стабильность параметров электроэнергии при изменении частоты вращения ветроколеса и величины нагрузки;
- высокий КПД и уровень надежности;
- минимальные массогабаритные показатели;
- минимальная стоимость и эксплуатационно-монтажные затраты;
- распространенность и взаимозаменяемость;
- возможность параллельной работы.
Наибольшее распространение в системах генерирования электроэнергии получили синхронные машины. Практически вся электроэнергия на Земле производится синхронными генераторами [58, 93, 113, 150].
Синхронные машины работают в трех режимах: генераторном, двигательном и в режиме синхронного компенсатора.
В синхронных машинах в установившихся режимах частота вращения ротора равна частоте вращения поля статора. К обмотке возбуждения, обычно расположенной на роторе, через щетки подается постоянный ток. Это обусловлено тем, что массивные силовые обмотки удобнее располагать на неподвижной части машины [7, 93, 150].
Одним из основных достоинств синхронных машин является то, что они могут быть источниками реактивной мощности (режим синхронного компенсатора), что приводит к повышению коэффициента мощности потребителей электроэнергии. При параллельной работе с сетью в случае перевозбуждения синхронная машина отдает в сеть реактивную мощность и является емкостью, а при недовозбуждении по отношению к сети синхронная машина является индуктивностью и потребляет из сети реактивную мощность [93, 94, 113, 150].
Регулировочные характеристики показывают, как можно изменять ток обмотки возбуждения при изменении нагрузки, чтобы напряжение на выводах генератора оставалось постоянным (рисунок 1.17 б). При
увеличении индуктивной нагрузки напряжение уменьшается. Для