WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

Автономный инвертор, повышающий эксплуатационные характеристики солнечных электростанций апк

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

УСКОВ АНТОН ЕВГЕНЬЕВИЧ

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, ПОВЫШАЮЩИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ АПК

Специальность: 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Григораш О. В.

Краснодар –

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………

АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ …………………………...

Влияние качества электроснабжения на сельскохозяйственные 1. потребители и перспективы применения возобновляемых источников энергии ………………………………………………….. Обоснование целесообразности применения фотоэлектрических 1. солнечных электростанций в краснодарском крае …………….. Основные недостатки автономных инверторов солнечных электростанций и задачи исследований ……………………………… Выводы и задачи исследования …………………………………... 1.

СТРУКТУРНО-СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЁТУ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ

НА БАЗЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ С ВРАЩАЮЩИМСЯ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ………………………………………………... Конструкция и особенности работы трансформаторов с вращающимся магнитным полем ………………………………………... Автономные инверторы на однофазно-трхфазных трансформаторах с вращающимся магнитным полем ………………………. Разработка функциональной схемы автономного инвертора с 2. улучшенными эксплуатационно-техническими характеристиками ………………………………………………………………… Особенности расчта автономного инвертора ………………….

2.4 Особенности расчта фильтров автономных инверторов ………. 2. Разработка устройств, обеспечивающих параллельную работу 2. автономных инверторов …………………………………………... Выводы по второй главе …………………………………………... 2.

РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ КРИТЕРИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ …………………...

Расчт КПД и массогабаритных показателей …………………..

3.1 Математическое описание и основные задачи моделирования... 3. Разработка принципиальной электрической схемы замещения 3. автономного инвертора для компьютерного моделирования ….. Результаты компьютерного моделирования ……………………. 3. Рекомендации по проектированию системы управления и защиты автономных инверторов на трансформаторах с вращающимся магнитным полем ………………………………………………. Выводы по третьей главе …………………………………………. 3.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА И РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ ЕГО В ПРОИЗВОДСТВО ……

Экспериментальные исследования ……………………………… 4. Расчт экономической эффективности …………………………... 4. Выводы по четвртой главе ……………………………………….. 4. Общие выводы ……………………………………………………... Список использованной литературы ……………………………. Приложения …………………………………………………………

ОСНОВНЫЕ ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АБ – аккумуляторные батареи;

АВР – автоматическое включение резерва;

АПК – агропромышленный комплекс;

АСЭ – автономная система электроснабжения;

ВИЭ – возобновляемые источники энергии;

ВЭС – ветроэнергетическая станция;

ДЭС – дизель–электрическая станция;

КПД – коэффициент полезного действия;

МГП – массогабаритные показатели;

НИЭ – нетрадиционные источники электроэнергии;

НПЧ – непосредственный преобразователь частоты;

ПЭ – преобразователь электроэнергии;

САЭ – система автономного электроснабжения;

СБ – солнечные батареи;

СГЭ – система гарантированного электроснабжения;

СУ – система управления;

СЭ – солнечная электростанция;

СЭС – система электроснабжения;

СФСЭ – солнечные фотоэлектрические станции;

СФЭУ – солнечные фотоэлектрические установки;

ТВМП – трансформатор с вращающимся магнитным полем;

ФЭП – фотоэлектрический преобразователь;

ЭТХ – эксплуатационно-технические характеристики.

ВВЕДЕНИЕ

Развитие мирового топливно-энергетического комплекса характеризуется ограниченными ресурсами традиционных видов топлива. Это, в свою очередь, влечт за собой постоянное увеличение их стоимости, а также ежегодно возрастающие экологические проблемы, связанные с добычей и переработкой энергетических ресурсов традиционной энергетики [76]. Ввиду этого перспективным является направление внедрения возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сельскохозяйственное производство, чему способствуют, кроме того, следующие факторы: неограниченность ресурсов возобновляемой энергетики, повсеместная распространнность большинства видов на Земле, отсутствие вредных выбросов, доступность для использования.

Перспективным направлением для Краснодарского края является внедрение солнечных фотоэлектрических станций, одним из основных узлов которых являются автономные инверторы (АИ). Эксплуатируемые в настоящее время АИ имеют следующие недостатки: низкие показатели качества выходного напряжения и КПД [83].



Ведущими учеными в области статических преобразователей электроэнергии Атрощенко В. А., Безруких П. П., Гречко Э. Н., Григораш О. В. разработаны предложения и устройства, позволяющие улучшить эксплуатационно-технические характеристики (ЭТХ) АИ. Однако для существенного улучшения критериев эффективности АИ необходимы новые принципы и методы их конструирования.

В диссертационной работе предлагается одно из направлений, улучшающих ЭТХ АИ – это применение в их конструкции однофазнотрхфазных трансформаторов с вращающимся магнитным полем (ТВМП).

Диссертационная работа выполнена в соответствии с госбюджетными темами ФГБОУ ВПО КубГАУ «Теоретическое обоснование и практическая реализация энергосберегающего оборудования, электротехнологий и источников электроснабжения для снижения эксплуатационных затрат на производство и переработку сельскохозяйственной продукции» 2006– (ГР № 01.2.00606851), «Теоретическое обоснование и практическая реализация энергосберегающего оборудования, электротехнологий и систем автономного электро- и теплоснабжения с.-х. потребителей с использованием возобновляемых источников энергии» 2011–2015гг. (ГР № 01.2.01153641).

Целью диссертационной работы является улучшение эксплуатационно-технических характеристик автономных инверторов солнечных фотоэлектрических станций за счет использования в их конструкции однофазнотрхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

Для достижения поставленной цели работы сформулированы следующие задачи исследований:

1. Провести анализ эксплуатационно-технических характеристик структурно-схемных решений эксплуатируемых автономных инверторов фотоэлектрических солнечных электростанций.

2. Разработать конструкцию обмоток однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

3. Разработать функциональную схему автономного инвертора на базе однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем;

4. Провести компьютерное моделирование физических процессов протекающих в силовой схеме автономного инвертора.

5. Провести экспериментальные исследования автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем.

6. Провести расчт экономической эффективности автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным.

Объектом исследования являются функциональные схемы автономных инверторов и их системы управления, физические модели автономных инверторов.

Предметом исследования являются эксплуатационно-технические характеристики автономных инверторов (электрические параметры, КПД, массогабаритные и экономические показатели).

Методы исследования. Базируются на использовании теории электрических цепей, основ теории статических преобразователей электроэнергии с использованием стандартного программного продукта LTSpase, позволяющего моделировать физические процессы в силовых электрических цепях.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается правильностью выбора и корректного использования математического аппарата, а также совпадение результатов теоретических расчетов и экспериментальных исследований.

Научную новизну работы составляют:

1. Функциональные схемы автономных инверторов, выполненных на базе однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем, в них преобразуется напряжение, поступающее от источника постоянного тока на первичную обмотку со средней точкой, в трхфазную симметричную систему напряжений посредством ШИМ-модуляции и конструкции обмоток трансформатора.

2. Формулы и методы расчта, адаптированные для предложенных функциональных схем однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

3. Компьютерная модель, разработанная на основании математического описания, позволяющая исследовать физические процессы протекающие во вторичной цепи силовой схемы автономного инвертора.

Практическую значимость работы составляют:

1. Конструкция обмоток однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем для автономного инвертора солнечных фотоэлектрических установок.

2. Принципиальная электрическая схема замещения для компьютерного моделирования физических процессов автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем.

3. Результаты исследования компьютерной модели автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем.

4. Результаты исследования экспериментальной установки автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем.

5. Техническая новизна предложенных схемных решений АИ подтверждена 8 патентами РФ.

6. Рекомендации по проектированию автономного инвертора на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем.

На защиту выносятся:

1. Функциональная схема автономного инвертора на базе однофазнотрхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

2. Компьютерная модель, разработанная на основании математического описания, позволяющая исследовать физические процессы протекающие в силовой схеме автономного инвертора на базе однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

3. Конструкция обмоток однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

4. Результаты исследования экспериментальной установки автономного инвертора на базе однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

5. Результаты исследования компьютерной модели автономного инвертора на базе однофазно-трхфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем.

6. Результаты расчта экономической эффективности.

Реализация результатов работы.

Материалы по исследованию математической и физической модели переданы в ООО «Солнечный центр» (приложение А). Результаты научных исследований применяются в учебном процессе на кафедре ЭТиВИЭ в КубГАУ, при изучении дисциплины «Электроника» (Приложение В).



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
 

Похожие материалы:

« САМСОНОВ Юрий Алексеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ВНУТРЕННИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор А.П. Епифанов Санкт-Петербург – Пушкин - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….………5 ГЛАВА ...»

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.