Энергоэффективные ветроэнергетические установки с оперативной диагностикой для автономных систем электроснабжения

• Автор: Серебряков, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Список принятых сокращений

Введение
Глава 1 Анализ альтернативных энергоисточников для автономных систем электроснабжения
1.1. Принципы построения автономного электроснабжения с альтернативными энергоисточниками

1.2. Основные показатели эффективности и особенности альтернативных

источников электроэнергии

1.3 Характеристики систем генерирования электроэнергии с использованием

1.4. Основные направления проектирования ВЭУ для СЭС автономных

потребителей на базе принципов Smart Grid

Выводы
Глава 2. Моделирование и синтез системы «АИЭ-СЭС-РПЭ» в автономных
электросетях сетях при стохастических возмущениях
2.1. Мат. модели ветровых потоков и ветродвигателей
2.2. Мат. модель СЭС автономных потребителей
2.3. Мат. описание работы ВЭУ с учетом стохастических возмущений
2.3.1. Теоретическое обоснование
2.3.2. Регрессионные алгоритмы управления работой ВЭУ
2.4. Инвариантная модель ВЭУ в автономном режиме генерации
2.5. Синтез комбинированной системы ВЭУ с ТИЭ
Выводы
Глава 3 Система оперативной диагностики технического состояния ВЭУ
3.1. Анализ ВЭУ как объекта диагностирования
3.2. Математическое описание ЭМС ВЭУ в СОДС

3.3. Синтез алгоритмов диагностирования ВЭУ
3.4. Алгоритмы прогнозирования состояния ВЭУ
Выводы
Глава 4 Экспериментальные исследования ВЭУ
4.1. Описание лабораторной установки макета ВЭУ. Программа и методика
проведения экспериментальных исследований
4.2. Анализ результатов экспериментальных исследований
4.3. Технико-экономические и энергетические показатели применения ВЭУ.
4.4. Примеры практической реализации автономных комплексов и внедрения
новых ВЭУ
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ААС - активно-адаптивная сеть
АВР - аппарат ввода резерва
АГК - автономный генераторный комплекс
АД - асинхронный электродвигатель
АИН - автономный инвертор напряжения
АИЭ - альтернативные источники энергии
АСУ - автоматизированная система управления
ВДЭУ - ветродизельные энергетические установки
ВК - ветроколесо
ВЛ - воздушные линии
ВСМП - встроенная система мониторинга и прогнозирования
ВЭУ - ветроэнергетическая установка
ЗСАР - замкнутая система автоматического регулирования
ИЭС - интеллектуальная электроэнергетическая система
КПД - коэффициент полезного действия
ЛЭП - линия электропередач
МК - микроконтроллер
МПСУ - микропроцессорная система управления
НВИЭ - нетрадиционные возобновляемые источники энергии
ПО - программное обеспечение
ПЧ - преобразователь частоты
РПЭ - распределенные потребители электроэнергии
САР - система автоматического регулирования
САУ - система автоматического управления
СГ - синхронный генератор
СЭС - система электроснабжения
ТИЭ - традиционные источники электроэнергии
ЭЭС - электроэнергетическая система

3. Преобладание динамических режимов работы генератора из-за случайного и порывистого действия ветрового потока, приводящего к вибрациям и колебаниям скорости вращения.
4. Наличие широкого спектра потребителей с различной нагрузкой (иногда
требованиями к напряжению и частоте.
5. Высокий уровень надежности, требования по минимизации массогабаритных показателей электромеханической части ВЭУ и сложности регламентных работ (ТОиР ветроколеса и генератора на мачте).
6. Активное (акустический шум, вибрация, воздействие на орнитофауну), пассивное (помехи работы электрооборудования, отчуждение земель, психологическое влияние на людей) и косвенное (загрязнение природы при производстве компонентов для ВЭУ) воздействие на окружающую среду.
7. Проблемы совместимости и оптимизации работы генератора с ветроколесом, преобразователями и накопителями электроэнергии ВЭУ.
Поэтому только комплексное рассмотрение всех отмеченных выше факторов в рамках создания комбинированных АИЭ - ветро-дизельных АГК, адаптированных к условиям конкретной местности, позволит получить конкурентоспособные энергоэффективные автономные СЭС. Проведем анализ структур работы ВЭУ совместно с ДЭУ в автономных СЭС.
соизмеримой мощности и 1-2 категорий), продолжительностью включений и

-Ч> а
Рис. 1.12. Схема параллельной работы ВЭУ и ДЭУ на общую нагрузку.