Синтез систем управления ветроэнергетическими установками, построенными на основе асинхронизированных синхронных генераторов
Диссертация
В зависимости от амплитуды напряжения, подаваемого в роторную обмотку, АСГ при постоянной скорости ветра может работать с различной скоростью вращения и вырабатывать различную мощность. Поэтому амплитуду напряжения ротора предполагается регулировать так, чтобы при текущей скорости ветра ВЭУ вырабатывала максимальную мощность, то есть максимально использовала бы энергию ветра. Поскольку АСГ… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ современного состояния ветроэнергетики, типов ветродвигателей и способов стабилизации параметров выходного напряжения ветроэнергетических установок
- 1. 1. Анализ современного состояния ветроэнергетики
- 1. 2. Анализ типов ветродвигателей
- 1. 3. Анализ способов стабилизации параметров выходного напряжения ветроэнергетических установок
- 1. 4. Выводы
- 2. Описание устройства асинхронизированных синхронных генераторов, анализ методов синтеза систем управления ветроэнергетическими установками и постановка задач исследования
- 2. 1. Устройство и основные элементы асинхронизированных синхронных генераторов
- 2. 2. Анализ существующих методов описания динамики асинхронизированных синхронных генераторов и ветродвигателей
- 2. 3. Анализ методов синтеза систем управления
- 2. 4. Постановка задач исследования
- 2. 5. Выводы
- 3. Синтез системы управления ветроэнергетической установкой, работающей параллельно с сетью
- 3. 1. Математическое описание асинхронизированных синхронных генераторов
- 3. 2. Синтез системы управления ветроэнергетической установкой
- 3. 3. Определение параметров и описание характеристик ветродвигателя
- 3. 4. Математическое моделирование ветроэнергетической установки, работающей параллельно с сетью
- 3. 5. Выводы
- 4. Синтез системы управления автономной ветроэнергетической установкой
- 4. 1. Математическое описание асинхронизированного синхронного генератора автономной ветроэнергетической установки
- 4. 2. Синтез самонастраивающейся системы управления автономной ветроэнергетической установкой
- 4. 3. Математическое моделирование автономной ветроэнергетической установки
- 4. 4. Выводы
- 3. аключение
Список литературы
- Адрианов В. Н., Быстрицкий Д. Н., Вашкевич К. П., Секторов В. Р. Ветроэлектрические станции. — М-Л.: Госэнергоиздат, 1960. — 320 с.
- А. с. № 1 399 885 (СССР). Устройство для управления асинхронизированным синхронным генератором ветроэнергетической установки / В. И. Астрога, И. П. Копылов, Л. Я. Шапиро. Опубл. в Б. И, 1988, № 20.
- А. с. № 14 298 (РСТ). Ветротурбина с переменной скоростью / Р. Д. Ричардсон, У. Л. Эрдман. Опубл. в 1992, № 22.
- А. с. № 1 515 331 (СССР). Ветроэнергетическая установка / Р. И. Мустафаев, Ю. М. Курдюков, Б. А. Листенгартен, В. Г. Ледаков. Опубл. в Б. И., 1989, № 38.
- А. с. № 1 534 744 (СССР). Устройство для возбуждения асинхронизированной синхронной машины / Ю. Е. Савельев, С. В. Быков, Ю. В. Зозулин, Ю. А. Козлов. Опубл. в Б. И., 1990, № 1.
- А. с. № 1 534 747 (СССР). Устройство для управления асинхронизированным синхронным генератором ветроэнергетической установки / А. В. Астахов, В. И. Астрога, В. С. Волконский, Л. Я. Шапиро. -Опубл. в Б. И., 1990, № 1.
- А. С. № 1 568 203 (СССР). Автономная система генерирования электроэнергии / П. Ю. Грачев, В. Н. Волгин, И. И. Токарь, Ф. Н. Мягков, В. В. Поршнев. Опубл. в Б. И., 1990, № 20.
- А. с. № 1 607 072 (СССР). Ветроустановка / Н. Н. Блоцкий, А. В. Пиковский, Т. В. Плотникова, М. В. Титова, Ю. Г. Шакарян. Опубл. в Б. И., 1991, № 42.
- А. с. № 1 669 075 (СССР). Источник электроэнергии / П. Ю. Грачев, В. Н. Волгин, Н. А. Каминская. Опубл. в Б. И., 1991, № 29.
- А. с. № 1 721 787 (СССР). Устройство для управления бесконтактной асинхронизированной синхронной машиной / А. В. Астахов, В. И. Астрога, В. С. Волконский. Опубл. в Б. И., 1992, № 11.
- Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. М.: Энергоатомиздат, 1982. — 504 с.
- Бабинцев И. А. Инерционный водоподъемник // Ветроэнергетика: Труды ВНИИЭ. Том 34.-М.: ВНИИЭ, 1970. С. 12−23.
- Баклушин П. Г., Вашкевич К. П., Макарова Е. В., Самсонов В. В. Способы аэродинамического регулирования ортогональных ветроколес // Возобновляемые источники энергии: Сб. науч. трудов. № 233. М.: Моск. энерг. ин-т, 1990. — С. 134−143.
- Бертинов А. И., Мизюрин С. Р., Бочаров В. В., Резников С. Б., Смирнов С. В., Кондаков Л. И., Токарь И. И. Перспективы развития автономных систем генерирования переменного тока стабильной частоты // Электричество. 1988. — № 10. — С. 28−39.
- Блоцкий Н. Н., Мамиконянц Л. Г., Шакарян Ю. Г. Исследование и применение асинхронизированных машин в электроэнергетических системах//Электричество. -1985.-№ 12.-С. 1−6.
- Блоцкий Н. Н., Пиковский А. В., Плотникова Т. В., Титова М. В., Шакарян Ю. Г., Плахтына Е. Г. Система автоматического регулирования ветроэнергетической установки с вентильным электрогенератором // Электричество. 1991. — № 4. — С. 1Ы6.
- Бойко Ю. В., Бункин П. Я., Филаретов В. Ф. Создание ветроэнергетических установок малой мощности // Нетрадиционнаяэнергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995. С. 60.
- Бойчук Л. М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управления. -М.: Энергия, 1971. 112 с.
- Ботвинник М. М. Асинхронизированная синхронная машина. -M.-JL: Госэнергоиздат, 1960. 70 с.
- Брускин Д. Э., Мусина А. М. Использование энергии ветра для автономного источника энергии // Возобновляемые источники энергии: Сб. науч. трудов. № 233. -М.: Моск. энерг. ин-т, 1990. С. 149−153.
- Важнов А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока. JI: Энергия, 1980. — 256 с.
- Веников В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высш. шк., 1985. — 536 с.
- Волков А. В. Ветроэнергетическая установка с теплогенератором // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995. С. 59.
- Вольдек А. И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974.840 с.
- Воронов А. А. Основы теории автоматического управления: Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. М.: Энергия, 1980.-312 с.
- Горев А. А. Переходные процессы синхронной машины. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1950.-552с.
- Давыдюк Г. Ф., Чернышева Л. С. Ветроэнергетические ресурсы Приморского края // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 2. Владивосток: ДВО РАН, 1996. С. 8−9.
- Денисенко О. Г., Козловский Г. А. Преобразование и использование ветровой энергии. К.: Техника, 1992. — 176 с.
- Дмитриева Г. А., Макаровский С. И., Хвощинская 3. Г. Анализ работы неуправляемой ветроэлектрической установки в автономной энергосистеме // Электричество. 1998. — № 6. — С. 12−18.
- Дорошенко Н. И., Доржинкевич И. Б., Романов В. В., Харитонов В. П. Система управления возбуждением генератора ветроэнергетической установки малой мощности // Ветроэнергетика: Труды ВНИИЭ. Том 34. -М.: ВНИИЭ, 1970. С. 115−120.
- Дорошенко Н. И., Доржинкевич И. Б., Романов В. В. К вопросу о самовозбуждении синхронного генератора ветроэлектронасосной установки // Ветроэнергетика: Труды ВНИИЭ. Том 34. М.: ВНИИЭ, 1970. -С. 121−129.
- Егоров К. В. Основы теории автоматического регулирования. -М.: Энергия, 1967. 648 с.
- Жемеров Г. Г. Тиристорные преобразователи с непосредственной связью. М: Энергия, 1977. — 280 с.
- Зеленов В. Е. Проблемы освоения ветровой энергии // Альтернативные источники энергии: Материалы советско-итальянского симпозиума 1982 г. Ч. 1. Комплексное использование альтернативных источников энергии. -М.: Изд. ЭНИНа, 1983. С 150−164.
- Зубарев В. В., Минин В. А., Степанов И. Р. Использование энергии ветра в районах Севера: состояние, условия эффективности, перспективы. JL: Наука, 1989. — 208 с.
- Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. М.: Машиностроение, 1973. — 606 с.
- Ильин А. К., Ковалев О. П. Нетрадиционная энергетика в Приморском крае: Ресурсы и технические возможности / Владивосток: ДВО РАН, 1994.-41 с.
- Казанджан Б. И., Мятов Ю. Г. Ветроэнергетические установки с концентраторами ветрового потока // Возобновляемые источники энергии: Сб. науч. трудов. № 233. М.: Моск. энерг. ин-т, 1990. — С. 143−148.
- Казьмерковский М., Вуйцак А. Схемы управления и измерения в промышленной электронике. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 244 с.
- Катаев А. В. Построение характеристик асинхронного двигателя по каталожным данным // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1988. — № 2. — С. 34−38.
- Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 560 с.
- Ковалев О. П., Кукушкин И. Н. Стабилизация частоты вращения исполнительного механизма установки // Автономная и нетрадиционная энергетика. Материалы российской конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1998. С. 24−25.
- Коженков А. И., Петров В. М. Автоматизированная ветроэлектрическая станция КСВ-5−61 для катодной защиты магистральных трубопроводов // Ветроэнергетика: Труды ВНИИЭ. Том 34. -М.: ВНИИЭ, 1970.-С. 4−11.
- Козлитин Jl. С., Кацурин А. А. Разработка системы управления ветроэнергетической установкой // Электротехника. Сб. тезисов докладов научно-технической конференции: Вологдинские чтения. Владивосток: ДВГТУ, 1998.-С. 14−15.
- Колодин М. В. Ветер и ветротехника. Ашхабад: Издательство АН Туркменской ССР, 1957.- 140 с.
- Концепция развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России. М.: Минтопэнерго РФ, 1994. — 122 с.
- Копылов И. П., Лядова Т. В. Состояние развития ветроэнергетики // Нетрадиционные источники энергии: Труды Моск. энерг. ин-та. Вып. № 518. -М.: Моск. энерг. ин-т, 1981. С. 24−29.
- Костюков И. Ю. Некоторые аспекты создания вертикально-осевых ветроэнергетических установок // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995.-С. 54.
- Котеленец Н. Ф., Айткулов М. А. Выбор схемы преобразования мощности при использовании энергии ветра и малых рек // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1988. — № 5. — С. 104−109.
- Крановое электрооборудование: Справочник / Алексеев Ю. В., Богословский А. П., Певзенр Е. И. и др.- Под ред. А. А. Рабиновича. М.: Энергия, 1979.-240 с.
- Куропаткин П. В. Теория автоматического управления. М.: Высш. шк, 1973.-528 с.
- Кустодера С., Готье Э. Развитие ветроэнергетики в Италии // Альтернативные источники энергии: Материалы советско-итальянского симпозиума 1982 г. Ч. 1. Комплексное использование альтернативных источников энергии. М.: Изд. ЭНИНа, 1983. — С 164−170.
- Мамиконянц Л. Г., Шакарян Ю. Г. Асинхронизированные синхронные генераторы: состояние, проблемы, перспективы // Электричество. 1994. — № 3. — С. 1−10.
- Мощинский Ю. А., Беспалов В. Я., Кирякин А. А. Определение параметров схемы замещения асинхронной машины по каталожным данным // Электричество. 1998. — № 4. — С. 38−42.
- Овис Л. Г. Ветроэнергетические комплексы гарантированного питания для изолированного потребителя серии «ЛМВ» // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995. С. 55.
- Плахтына Е. Г., Шакарян Ю. Г., Пиковский А. В., Плотникова Т.
- B., Рудый Т. В. Математическая модель для исследования динамических режимов ветроэнергетической установки // Электричество. 1991. — № 12.1. C. 9−15.
- Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. — 256 с.
- Рагозин А. А., Пинегин А. Л. Параллельная работа с сетью асинхронизированных синхронных ветроэлектрических генераторов // Электричество. 1997. — № 2. — С. 8−13.
- Радин В. И., Загорский А. Е., Шакарян Ю. Г. Управляемые электрические генераторы при переменной частоте М.: Энергия, 1978. -152 с.
- Радченко П. М. Управление автономной многоагрегатной ветро-и дизель- электростанцией // Нетрадиционная энергетика и технология.
- Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995.-С. 58.
- Регулируемые асинхронные электродвигатели в сельскохозяйственном производстве / Под ред. Д. Н. Быстрицкого. М.: Энергия, 1975.-400 с.
- Сергеев В. Д., Кулешов Е. В. Синхронный генератор с постоянными магнитами для ветроэлектрической установки // Автономная и нетрадиционная энергетика. Материалы российской конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1998. С. 26−27.
- Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В. И. Круповича, Ю. Г. Барыбина, М. Л. Самовера. М.: Энергоиздат, 1982.-416 с.
- Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 392 с.
- Теория автоматического управления. Ч. 2. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления./ А. А. Воронов, Д. П. Ким, В. М. Лохин и др. Под ред. А. А. Воронова. М.: Высш. шк., 1986. -504 с.
- Тиньков А. Л. Оптимизация режимов работы энергокомплекса в составе ВЭС и ГЭС с использованием гидравлического аккумулирования // Автономная и нетрадиционная энергетика. Материалы российской конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1998. С. 21−22.
- Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1970. — 520 с.
- Фатеев Е. М. Ветродвигатели и их применение в сельском хозяйстве. М.: МАШГИЗ, 1962. — 248 с.
- Федотов В. Е. К выводу дифференциального уравнения системы прямого регулирования скорости вращения ветроколес ветроэнергетических установок // Ветроэнергетика: Труды ВНИИЭ. Том 34. М.: ВНИИЭ, 1970. — С. 130−139.
- Филаретов В. Ф. Проектирование самонастраивающихся электроприводов роботов// Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1989. — № 11. -С. 36−39.
- Филаретов В. Ф., Кацурин А. А. Разработка системы автоматической стабилизации параметров выходного напряжения автономной ветроэнергетической установки // Электричество. 2001. — № 7.-С. 37−42.
- Филаретов В. Ф., Кацурин А. А. Система управления генератором ветроэнергетической установки // Сб. трудов Дальневосточного отделения Российской инженерной академии. Вып. 3. -Владивосток: ДВГТУ, 2000. С. 28−41.
- Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. — 616 с.
- Читечян В. И., Сафарян А. А., Галустян К. М., Парунакян С. А. Законы управления автономного асинхронизированного генератора со статической системой возбуждения // Электричество. 1989. — № 9. — С. 8084.
- Шакарян Ю. Г. Асинхронизированные синхронные машины. -М.: Энергия, 1984. 192 с.
- Шапиро Л. Я., Астрога В. И. Исследование ветроэнергетической установки с асинхронизированным синхронным генератором // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1984. — № 1. — С. 29−33.
- Шапиро Л. Я., Засеев С. Г. Синхронный генератор ветроэнергетической установки с управляемым преобразователем в цепи статора // Возобновляемые источники энергии: Сб. науч. трудов. № 233. -М.: Моск. энерг. ин-т, 1990. С. 153−1157.
- Шестак А. Н., Шестак А. Н. Ветроэнергетические установки из Екатеринбурга // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции Часть 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995. С. 56.
- Шефтер Я. И. Ветроэнергетические агрегаты. М.: Машиностроение, 1972. — 288 с.
- Шефтер Я. И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 200 с.
- Шефтер Я. И., Рождественский И. В. Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты. М.: Колос, 1967. — 376 с.
- Шефтер Я. И., Рождественский И. В. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. -М.: Сельхозизд, 1957. 152 с.
- Щербаков И. Ф. Ветроэнергетическая установка с вертикальным ротором и поворотными лопастями // Нетрадиционная энергетика и технология. Материалы международной конференции. Ч. 1. Владивосток: ДВО РАН, 1995.-С. 57.
- Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. И. Н. Орлова и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 712 с.
- Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 3. 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии / Под общ. ред. И. Н. Орлова и др. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 880 с.
- Anderson М. В. An analysis of the aerodynamic forces on a variable geometry vertical axis wind turbine // Wind energy conversion 1983: Proc. of the 5th BWEA Wind Energy Conf. 1983. P. 27−29.
- Economical wind turbine developed by Mitsubishi // Asian Elec. 1986. Vol. 4, № 8. P. 6.
- Enlarged vertical axis wind turbine produces 60 kw. Design News, 1977, Vol. 33, № 14, P. 12−13.
- Foreman К. M., Gilbert B. L., Oman R. A. Diffuser augmentation of wind turbines // J. of solar energy. 1978. Vol. 20, № 4. P. 305−311.
- Garside A. G., Van Bussel G. J. W. Experimental results relating to tipvane augmentor fitted to a horizontal axis turbine and comparison with predictions // 7th BWEA Conf. Oxford. March, 1985. P. 103−112.
- Hunt V. D. Windpower: A handbook on wind energy conversion systems. New York, 1981. 610 p.
- Hutter V. Optimum wind energy conversion systems. — Ann. Rev. Fluid Mech., 1977, 9, P. 399−419.
- Katsurin A., Filaretov F. Designing an output voltage regulator for standalone wind power plant // European Control Conference ECC 2001, September 4−7, 2001, Porto, Portugal. P. 2308−2312.
- Ramakumar R. Wind-electric conversion utilizing field modulated generator systems. 11th Int. Energy Confers. Eng. Conf. Proc., State Line nev., 1976, Vol. 2. New York, n. y., s. a., P. 1766−1772.
- Ramler J. R., Donovan R. M. Wind turbines for electric utilities: Development status and economics: Jn: Terrestrial Energy systems Conf. sponsored by American Institute of Aeronautics and Astronautics. Orlando. Fl. 1979. June. P. 4−6.
- Sforza P. M. Vortex augmentors for wind energy conversion // Int. Symp. on Wind energy systems. Cambridge. September 7−9, 1976. P. El-1 -El-15.
- Van Holten Th. Windmills with diffuser effect induced by small tipvanes // Int. Symp. on Wind energy systems. Cambridge. September 7−9, 1976. P. E3−31 -E3−46.
- Warne D. F. Wind power. Elec. Contract (gr. Britain), 1977, Vol. 75. № 5. P. 33−35,37.
- Windpower in electricity system. Danish Experiences Association of Danish Windmill Manufacturers. 1987. 11 p.
- Yen T. I. Tornado-type wind energy system // Int. 10th Eng. conf. N. Y. August 18−22, 1975. P. 987−994.