Статические режимы работы синхронного генератора микрогидроэлектростанции

• Автор: Шандарова, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Методы стабилизации выходного напряжения микроГЭС и факторы, определяющие качество генерируемой электроэнергии
1.1. Обзор методов построения машинно-вентильных источников электропитания для микрогидроагрегатов
1.2. Факторы, определяющие качество генерируемой электроэнергии станции с вентильным балластом
1.3. Особенности несимметричных режимов работы генератора станции
1.4. Постановка задач исследования
1.5. Выводы
Глава 2. Моделирование статических режимов машинновентильного источника электропитания и разработка рекомендаций по совершенствованию системы стабилизации
2.1 .Анализ качества выходного напряжения синхронного генератора с фазорегулируемым активно - индуктивным балластом
2.1.1. Математическая модель работы синхронного генератора на вентильный регулятор мощности балласта
2.1.2. Оценка степени искажения тока и напряжения синхронного генератора
2.1.3. Определение коэффициента использования синхронного генератора по мощности
2.2. Системы со специальными регуляторами мощности балласта
2.3. Выводы
Глава 3. Синхронный генератор со специальной конструкцией якорной обмотки для микроГЭС
3.1. Анализ качества выходного напряжения генератора
3.2. Выбор установленной мощности синхронного генератора со специальной конструкцией обмотки якоря
3.3. Точность стабилизации выходных параметров гидрогенератора
3.4. Технико-экономическое обоснование использования синхронного генератора с секционированной обмоткой якоря
3.5. Выводы
Глава 4. Несимметричные режимы станции
4.1. Несимметричные режимы работы микроГЭС с
фазовым регулированием балласта
4.2. Система стабилизации напряжения станции с дискретным несимметричным балластом
4.3. Влияние несимметрии на установленную мощность синхронного генератора
4.4. Выводы
Заключение
Литература
Приложение. Акты использования результатов научных исследований

ВВЕДЕНИЕ
Одним из перспективных направлений развития современной энергетики является использование природных возобновляемых энергоресурсов.
Несмотря на более высокую стоимость электроэнергии, получаемой от нетрадиционных энергоисточников, их применение выгодно для электрификации отдаленных объектов, не имеющих централизованного электроснабжения [39,109]. Расширение областей и масштабов применения автономных систем электроснабжения (АСЭС), использующих энергию ветра, потоков воды, солнца и т.д., возможно за счет повышения их эффективности, надежности электроснабжения, улучшения качества выходного напряжения, снижения стоимости производимой энергии. Поэтому проблема оптимизации установок, использующих энергию возобновляемых источников, относится к числу наиболее важных направлений малой энергетики.
Перспективным источником энергии, особенно в горных районах, удачно сочетающемся территориально и технологически с сельскохозяйственными объектами, является энергия малых рек [10,11,45]. Стабильность потока воды и широкие возможности по регулированию его энергии позволяют использовать более простые и дешевые системы генерирования и стабилизации параметров производимой энергии [30,33,74]. К классу микрогидроэлектростанций (микроГЭС) относятся станции мощностью до 100 кВт.
Обычно микроГЭС содержат в своей конструкции такие обязательные элементы как гидротурбина, электромашинный генератор, система стабилизации выходного напряжения и ряд дополнительных элементов, наличие и конструкция которых зависят от типа и осо-

значения величины высших гармоник к первой гармонике исследуемого сигнала:

= 100%, где (1.2)
и, = 1п$ + (3г)г ,
(1.3)
1/„=/6„х£Гк7.
Коэффициент гармоник для тока генератора рассчитывается по формуле
кг1 = ±я

1бп - величина п-ой гармоники тока балласта,
/, - первая гармоника тока генератора.
Наибольшая степень искажения тока и напряжения, определяемая коэффициентом гармоник, наблюдалась при углах управления порядка 90° и составляла по напряжению - 34%, по току - 11% (рис.1.10) [52,54].
В соответствии с зависимостью коэффициента гармоник тока и напряжения от угла управления тиристорами регулятора изменяются и энергетические характеристики системы. Так максимальное превышение установленной мощности генератора, вызванное действием тиристорной системы стабилизации, составляет 7-8% относительно полной мощности первых гармонических составляющих фазных токов и напряжений, т.е. при работе микроГЭС на 70-80% но-