книги / Преобразование и стабилизация параметров электроэнергии

тельные элементы тепловых аккумуляторов. Все измеряемые сигналы поступали на вход магнитоэлектрического светолучевого осциллогра­

фа НИ7/1 и фиксировались на фотобумаге. Обработка и анализ ре­ зультатов выполнялись по данным осциллограмм, копии которых пред­ ставлены на рио. 2 , 3 .

Для запуска ВЭУ в работу устанавливался угол эаклинения ло­ пастей 6 . . Л 0 ° . После разгона ветроколеса осуществлялось плавное

изменение угла до отрицательных значений. В процессе изменения угла эаклинения наблюдалось увеличение генерируемой мощности ВЭУ. Таким образом, экспериментально определялись оптимальные углы за - клинекия лопастей ВЭУ.

Для количественного определения величины генерируемой ВЭУ

мощности на рио. 2 выбран интервал времени Т, в течение которого среднее значение скорости ветра изменяется незначительно и приня­

ный увеличением средней скорости ветра до 7 ,7 м/оГ. можно считать законченным. В этот момент времени генерируемая ВЭУ мощность со­ ставляет 17 кВт.

Процесс' остановки ВЭУ приведен на осциллограмме рио. 3 . При значении угла эаклинения,лопастей,равном 2 °, обороты ветроколеса и генерируемая установкой мощность достигают максимального значё112

эффективность преобразования анергии ветра экспериментальной ВЭУ в значительной мере зависит от положения лопастей в ветровом по­ токе. Максимальное значение коэффициента использования энергии ветра составляет 0 , 4 4 . . . 0 , 47 для различных скоростей ветра и прак­ тически не изменяется при регулировании угла эаклинения в диапа­ зоне 2 . . . 3 0 . Результирующий КЦД ВЭУ цри работе на этих углах з а - юшнения достигает значений 0 , 3 . . . 0 ,33 .

И З

Мощность, генерируемая ветроэлектрической установкой при по­ стоянной скорости ветра, практически не зависит от величины под­ ключаемой нагрузки в пределах одного-двух номинальных значений, однако при этом в значительных пределах изменяются напряжение и ток генератора, обороты ветроколеоа. Регулировать обороты ветроколеса можно путем уменьшения или увеличения угла заклинения ло­ пастей относительно оптимального значения.

1 . Денисенко Г .И . Возобновляемые источники энергии. -.К и е в : Вища школа, d983. - 168 с .

Е.В.Шевченко, И.А.Еременко, С.А.Кудря

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАРВД0М АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Описана система автоматического управления зарядом аккумуляторных батарей, эксплуатируемых в энергосистемах с возобновляемыми источ­ никами энергии (прибор "П ауза"). Благодаря внедрению системы на научно-экспериментальном полигоне "Десна" Института электродина­ мики управление энергоузлом автономного дома переведено пол­ ностью в автоматический режим эксплуатации, трудоемкость об-* служивания аккумуляторных батарей сократилась на ьи у>, коэффици­ ент полезного использования энергии возобновляемых источников по­

высился на 30 %.

Ппибор "Пауза" может также применяться для автоматического заряда'и в других энергосистемах, где используются аккумуляторы электрическом энергии, - аккумуляторных электростанциях, автохо­ зяйствах, узлах связи.

Одной нз важных проблем малой энергетики является создание авто­ номного энергообеспечения жилых комплексов и индивидуальных домов. Автономность энергопитания от возобновляемых источников энергии (ВИЗ) можно обеспечить при комплексном использовании различных ти­ пов накопителей энергии и надёжной системы автоматического управ­ ления режимами работы источников, накопителей и потребителей энергии.

JSBN 5-42-00101 От.5. Преобраз, и стабилизация параметров

электроэнергии. - Киев, 1990.

бит елями дома для сглаживания колебаний тока, обусловленных пере­ менным характером работы ветрогенератора.

При эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов необходимо поддерживать оптимальный режим их заряда и разряда /§7> так как

глубокий переразряд может привести к переполгосовке электродов', а

перезаряд ведет к разрыхлению электродных масс при выделении га­

зообразного кислорода и водорода. Газоввделение происходит за

счет разложения электролита, при этом часть его уносится газами

из аккумулятора, загрязняя атмосферу, поверхность аккумуляторов

и токоотводов. Уменьшение электролита ведет к обнажению рабочей

поверхности электродов, что выводит аккумулятор из строя. Вое пе­

речисленные последствия перезаряда усложняют и увеличивают трудо­

емкость обслуживания аккумуляторных батарей (А Б).

С целью устранения недостатков, возникающих при эксплуатации

аккумуляторных батарей, разработан прибор автоматического управ­

ления заряд-разрядом аккумуляторов ("П ауза"),- в основу работы ко­ торого положена зарядная характеристика никель-кадмиевого аккуму­

лятора (рис. d ) .

Заряд аккумулятора автоматически прекращается при выходе за­

рядной кривой на вторую площадку.

Работа прибора (рис. 2) основана на методе сравнения опорных

стабилизированных напряжений с контрольными напряжениями источни­

ка и АБ.

Питание прибора осуществляется, от АБ. Все операции по пере­

ключениям прибор производит автоматически.

рацио, 1978 . - 264 с .

УДК 6 2 0 .9 1 :6 2 1 .3 1 1 .1 / 3 1 1 .2 Г.И.Денисенко, П.Ф .Васько, В.Я.Зинченко

ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ ФОТО- И ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В ЭЛЕКТРОСИСТЕМУ ЧЕРЕЗ ИНВЕРТОР, ВЕДОМЫЙ СЕТЬЮ

Изложена методика расчета параметров энергии,генерируемой фото- и ветроэлектрическими установками в электросистему через инвертор, ведомий сетью, при изменяющейся мощности потока солнечного излу­ чения и скорости ветра. Методика учитывает зависимость внутренне­ го сопротивления установок от режима работы и позволяет перейти

от решения дифференциальных уравнений, описывающих процесс генери­ рования, к решению трансцендентных уравнений.

Приведены результаты расчетных исследований режимов работы фото- и ветроэлектрических установок номинальной мощностью 20 кВт. Рекомендуется использовать режим работы с постоянным утлом инвер­ тирования, который характеризуется простотой реализации и пример­ но одинаковой годовой выработкой энергии по сравнению с режимом отбора максимальной мощности.

Использование энергии солнечного излучения и ветрового потока для автономного энергообеспечения объектов малой мощности в удаленных и труднодоступных районах нашло широкое распространение во многих странах. Наряду с малой энергетикой развивается направление, свя­ занное с созданием мощных фото- и ветроэлектрических установок

(ФЭУ и ВЭУ) единичной мощностью до 6 МВт /5, ? 7 , предназначенных для работы в составе электроэнергетических систем /3, 4 7 . В отли­

чие от электростанций на органическом топливе график выдачи энер­ гии ФЭУ и ВЭУ определяется погодными условиями и характеризуется значительными изменениями генерируемой мощности во времени. Умень­ шение мощности первичных источников ниже номинальных значений при­ водит к изменению параметров электроэнергии. В то же время для подключения установок к электросистеме необходимо получать элект-

рческую энергию переменного тока при неизменных напряжении и ча­ стоте. Обеспечение параллельной работы ФЭУ и ВЭУ с электросистемой

в полном диапазоне изменения мощности первичных источников может

быть осуществлено с помощью устройств, согласующих параметры энер­ гии установок и .системы. Одним из возможных технических решений

является применение инвертора, ведомого сетью, который широко ис­

пользуется для связи промышленных электросистем / § / .

В настоящей работе приведена методика расчета параметров ге ­ нерируемой в электросистему энергии ФЭУ и ВЭУ с помощью инвертора,

ведомого сетью, выполнен анализ режимов работы установок и инвер­ тора для передачи максимальной энергии при иаменяющейся мощности первичных источников.

Рассмотрим передачу энергии .ФЭУ и ВЭУ в трехфазную электроси­

стему через одномостовой полупроводниковый преобразователь. При­

ные и реактивные сопротивления реактора и согласующего трансформа­

принимаемым при расчете систем с полупроводниковыми преобразовате­

зависит от режима работы источника и определяется по его выходным вольт-амперным характеристикам. На рис.' 2 приведены расчетные за­

висимости напряжения и тока ФЭУ в рабочем диапазоне изменения мощ­ ности потока солнечного излучения. При генерировании установкой максимальной мощности на внутреннем сопротивлении источника пада­

ветроколеса ВЭУ номинальной мощностью 20 кВт показаны на рис. 3 . Для ВЭУ характерными являются режим отбора максимальной мощности от ветроколеса при скоростях ветра меньше номинальной и режим по­ стоянства частоты вращения ветроколеса 717. Стабилизация частоты вращения ветроколеса реализуется с помощью системы автоматическо­ го регулирования угла заклинения лопастей.

Определение величины генерируемой в электросистему активной мощности Р , потребляемой реактивной мощности 6 и коэффициента искажения кривой напряжения Ки на шинах потребителя осуществляет-

119