Введение. 
Исследование универсального преобразователя напряжений для подключения энергоустановок ВДЭС (Ветро–дизельных электрический станций)

Проведенный анализ существующих схем подключения энергоустановок ветро-дизельных электростанций (ВДЭС) показал, что для сопряжения источников энергии все чаще применяются гибридные преобразователи, которые объединяют в себе функции контроллеров, инверторов и источников бесперебойного питания [1, 2]. Вместе с тем, в качестве генераторов могут применяться машины и переменного, и постоянного тока, что усложняет выбор оптимальной схемы подключения энергоустановок ВДЭС [3].

Несмотря на постоянное совершенствование имеющихся на рынке решений, все предлагаемые варианты имеют недостатки [4, 5]. Эффективное решение сопряжения разнотипных источников энергии пока не найдено [6, 7].

Для решения данной проблемы авторами была предложено использовать универсальный преобразователь напряжения (УПН) [8]. Отличительной особенностью УПН должна быть возможность подключения источников как переменного, так и постоянного тока с широким диапазоном номинальных выходных напряжений, без конструктивного изменения входных цепей.

Универсальный преобразователь напряжения

Разработана концепция УПН и определены его основные функции:

ѕ сопряжение параметров генераторов ветроэлектрической установки и дизельного генератор, накопителей электрической энергии и электропотребителя;

ѕ эффективное использование мощности ветра;

ѕ обеспечение надежного электроснабжения потребителей;

ѕ обеспечение требуемого качества электрической энергии.

Для проверки выполнения УПН заявленных функций разработан прототип системы управления в Matlab Simulink. На основе математического и компьютерного моделирования режимов работы УПН [9] определены его электрические параметры (таблица 1). Диапазоны входных значений напряжений приняты, исходя из расчета достижения максимальной функциональности УПН при работе с различными энергоустановками ВДЭС.

Таблица № 1. Электрические параметры УПН.