Расчет емкости для работы мини-энергокомплекса на основе асинхронного генератора в автономном режиме
Another Title
Calculation of the Capacity for the Operation of a Mini-Energy Complex Based on an Independently Operating Asynchronous Generator
Bibliographic entry
Константинова, С. В. Расчет емкости для работы мини-энергокомплекса на основе асинхронного генератора в автономном режиме = Calculation of the Capacity for the Operation of a Mini-Energy Complex Based on an Independently Operating Asynchronous Generator / С. В. Константинова, А. Ю. Капустинский, Т. М. Ярошевич // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2021. – № 1. – С. 40-50.
Abstract
В статье анализируется работа мини-энергокомплекса (МЭК) на базе альтернативных источников энергии. В качестве генерирующего устройства принят асинхронный генератор (АГ). МЭК работает в автономном режиме со стандартными параметрами электроэнергии без использования преобразователя частоты. Для работы в автономном режиме АГ необходим источник реактивного тока возбуждения. На основе проведенных расчетов и результатов, полученных с помощью экспериментальной установки, анализируются условия работы МЭК со стандартными параметрами электроэнергии при изменяющейся нагрузке. Характерной особенностью автономного МЭК является соизмеримость мощностей генерирующего устройства и потребителей. Включение и отключение любого потребителя существенно изменяют параметры локальной электрической системы и влияют на работу самого генератора. В данной статье основное внимание уделено влиянию трехфазной двигательной нагрузки на устойчивую работу АГ. При функционировании МЭК в автономном режиме должны быть обеспечены надежное самовозбуждение асинхронного генератора и запуск потребителей, мощность которых соизмерима с генерирующей установкой. Также необходимо обеспечить поддержку стабильности напряжения, возможность автоматической работы генерирующей установки, сохранение ее целостности в аварийных режимах. Таким образом, для устойчивой работы автономного МЭК на основе асинхронного генератора следует учитывать характер нагрузки, знать параметры локальной сети, точное наличие потребителей и их характеристики, параметры схем замещения асинхронных двигателей. Кроме того, необходим точный расчет емкости при изменении параметров электрической системы, чтобы не потерять самовозбуждение АГ, что равнозначно отключению всей нагрузки генератора и ведет к резкому увеличению скорости. Для решения данных проблем требуется создание быстродействующей системы управления МЭК.
Abstract in another language
The article present the analysis of the operation of the mini-energy complex (MEC) based on alternative energy sources. An asynchronous generator (AG) was taken as energy source. The IEC operates independently with standard power parameters without the use of a frequency converter. To operate independently, AG needs a source of reactive excitation current. Based on the calculations carried out and the results obtained with the use of the experimental facility, the operating conditions of the MEC with standard parameters of electricity under varying load have been analyzed. A characteristic feature of the autonomous MEC is the commensurate capacity of the generating device and consumers. Therefore, any power consumer on/off leads both to significant changes of local electric system parameters and affects the operation of the generator itself. In this article, the main attention is paid to the influence of three-phase motor load on stable AG operation. When the MEC operates independently, reliable self-excitation of the asynchronous generator and the start-up of consumers whose power is commensurate with the generating unit must be ensured. It is also necessary to ensure the maintenance of voltage stability, the possibility of automatic operation of the generating unit, and the preservation of its integrity in emergency modes. Thus, for stable MEC-based AG operation the nature of the load should be taken take into account, the parameters of the of the local grid should be known as well as the exact availability of consumers and their characteristics, and also equivalent circuit parameters of asynchronous motors. In addition, it is necessary to accurately calculate the capacity when changing the parameters of the electrical system, so as not to lose the self-excitation of the asynchronous generator, which is equivalent to disconnecting the entire load of the generator and causes a sharp increase in speed. To solve these problems, it is necessary to create a high-speed MEC control system.
View/
Collections
- № 1[7]