Рациональные режимы работы электрооборудования микро гидроэлектростанций на шлюзах мелиоративных систем

• Автор: Потешин, Михаил Игоревич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И СУЩЕСТВУЮЩИХ МИКРО ГЭС
1.1 Обоснование необходимости использования микро ГЭС для электроснабжения сельскохозяйственных предприятий
1.2 Обзор структуры осушительной мелиоративной системы Краснодарского края для использования средств малой гидроэнергетики
1.3 Существующие генераторные установки для малых ГЭС и проблемы внедрения их в качестве источников электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
1.4 Выводы и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В ШЛЮЗАХ ПУТЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕГИЮ ДЛЯ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
2.1 Определение энергетического потенциала движения воды в шлюзах и составление годовых графиков генерации энергии
2.2 Определение графиков нагрузок потребителей электроэнергии
близлежащего района и конкретного предприятия
Анализ графиков нагрузок и генерации энергии с установлением
2.3 взаимной связи на основе корреляционной теории случайных
функций
Разработка стабилизатора напряжения для обеспечения качества
2.4 напряжения для питания маломощных потребителей,
подключенных к малой ГЭС
2.5 Выводы
3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИКА ВЫБОРА МИКРО ГЭС
3.1 Имитационное моделирование системы автономного
электроснабжения на основе микро ГЭС в среде МАТЕАВ
3.2 Экспериментальное исследование генератора при изменении нагрузки
3.3 Методика обоснования внедрения малых ГЭС на малых водотоках
3.4 Выводы

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕДРЕНИЯ МИКРО ГЭС ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Определение стоимости затрат на реализацию проекта по
4.1 внедрению микро ГЭС на сбросном шлюзе рисовой оросительной системы
4.2 Определение эффективности инвестиционного проекта по внедрению микро ГЭС
4.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с концепцией социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [97] в области энергетики стоит задача преодоления энергетических барьеров роста, в том числе за счет повышения энергоэффективности и расширения использования альтернативных видов энергии при сохранении тенденции к удорожанию энергоносителей.
Развитие глобальной экономической конкуренции сопровождается усилением геополитического соперничества, в том числе за контроль над сырьевыми, энергетическими, водными и продовольственными ресурсами.
В середине текущего десятилетия российская экономика оказалась перед долговременными системными вызовами, отражающими как мировые тенденции, так и внутренние барьеры развития. Эти вызовы диктуют необходимость опережающего развития отдельных специфичных направлений научных исследований и технологических разработок, включая экологически чистую энергетику и новые технологии в сельском хозяйстве, по многим из которых в России нет существенных заделов.
Кроме того, в условиях трансформации мировой экономики конъюнктура мирового рынка энергоносителей весьма неустойчива. При этом
конкурентоспособность российских энергоресурсов может несколько
снизиться, в том числе в связи с повышением требований к их качеству, стремлением стран-импортеров к расширению источников поставок и сокращению доли России в топливно-энергетическом балансе. Необходимость укрепления потенциала российского топливно-энергетического комплекса, его модернизации, развития ресурсной базы и инфраструктуры требует
значительных финансовых ресурсов, что может привести к повышению уровня издержек в экономике.
Стратегической целью является достижение уровня экономического и социального развития, соответствующего статусу России как ведущей мировой

Регулирование основного магнитного потока изменением емкости шунтирующих конденсаторов может осуществляться в наиболее простом случае путем применения в схеме двух конденсаторных батарей.
Схема асинхронного генератора с двухступенчатым регулированием емкости шунтирующих конденсаторов приведена на рисунке 1.8 [51].
Рисунок 1.8 - Стабилизация напряжения асинхронного генератора двухступенчатым регулированием емкости шунтирующих конденсаторов
Батарея конденсаторов С1-СЗ включена постоянно. Дополнительная батарея С4-С6 включается при достижении определенной нагрузки.
Недостатки способа в следующем:
- ступенчатое регулирование напряжения, не обеспечивающее полностью постоянное напряжение при переменной нагрузке;
- наличие коммутационной аппаратуры, снижающей надежность генераторной установки.
Способ стабилизации напряжения основан на включении в цепь конденсаторов реостата (рис. 1.9, а) либо трансформатора с регулируемым коэффициентом трансформации, первичная обмотка которого включена на напряжение генератора, а вторичная замкнута на конденсаторы (рис. 1.9, б) [43].
К недостаткам способа относятся:
- неэкономичность, обусловленная в первом случае потерями в регулировочных реостатах, во втором — установкой трансформатора, мощность которого соизмерима с мощностью генератора;