Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Июля 2013 в 18:27, диссертация
Цель диссертации: разработка и исследование регулятора качества электроэнергии (РКЭ), позволяющего стабилизировать напряжение на значительно изменяющейся нелинейной нагрузке мощностью около 10 кВт, подключенной к его выходу; поддерживать заданную форму тока, потребляемого из СЭС, и компенсировать высшие гармоники тока, имеющиеся в СЭС.
Для достижения цели в работе необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать современное состояние источников вторичного электропитания и устройств для регулирования качества электроэнергии. На основе этого анализа выбрать базовую схему силовой части РКЭ мощностью около 10 кВт и наметить пути достижения поставленной цели.
2. Разработать математическую модель силовой части РКЭ в составе однофаз-ной локальной СЭС. На основе анализа полученной модели оценить протекающие процессы, получить основные характеристики силовой части РКЭ и дать рекомен-дации по определению параметров её основных элементов.
3. Разработать систему управления РКЭ, позволяющую стабилизировать напряжение на значительно изменяющейся нелинейной нагрузке; поддерживать заданную форму тока, потребляемого из СЭС, и компенсировать высшие гармоники тока, имеющиеся в СЭС.
4. Провести численное исследование и физическое моделирование РКЭ с це-лью подтверждения адекватности математической модели.
5. Рассмотреть вопросы схемотехнической реализации основных узлов РКЭ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Основные результаты диссертационной работы
Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следую-щих печатных работах
Рис.8 Кривые напряжения и тока Рис.9 Форма входного тока РКЭ в
РКЭ на МОSFET режиме компенсации мощности искажений
Исследование АдСУ проводились при порядке АФ, равном 5. Расчеты проводились ручным вводом в цифровой генератор синусоиды значений коэффициентов гармонических составляющих. Одновременно режим адаптации и следящее управление не реализовывались из-за сложности получения реального режима времени в одной программе ЭВМ.
На основе полученного опыта сформулирована методика по разработке РКЭ.
Основные результаты диссертационной работы
1. Показано, что применение комбинированного регулятора качества энергии позволит повысить эффективность работы ключевых источников вторичного электропитания. Такой подход позволяет решить вопросы повышения качества электроэнергии, энергосбережения, улучшения электромагнитной обстановки и помехоустойчивости.
2. На основе метода усреднённого пространства состояний разработана математическая модель силовой части РКЭ в составе однофазной локальной СЭС. В результате анализа полученной модели:
- дана оценка энергетических процессов протекающих в силовой части регулятора;
- получены основные характеристики, позволяющие определить предельные режимы работы РКЭ;
- даны рекомендации по выбору силовых элементов и номинальных значений конденсатора и дросселя силовой части РКЭ.
3. Разработана идеология построения адаптивной системы управления как наиболее перспективной для решения задач эффективного управления режимами работы СЭС в части регулирования качества электроэнергии.
4. Синтезирована комбинированная система управления РКЭ, позволяющая:
- стабилизировать напряжение на значительно изменяющейся нелинейной нагрузке;
- обеспечивать заданную форму тока потребляемого из СЭС;
- компенсировать высшие гармоники тока имеющиеся в СЭС;
5. Получены результаты численного моделирования РКЭ для токов и напряжений в режимах следящего источника тока и стабилизированного источника напряжения. Рассмотрен режим следящего источника тока с инжекцией в питающую сеть высших гармоник потребляемого тока таким образом, чтобы обеспечить:
- минимальные искажения кривой выходного напряжения;
- коэффициент мощности близкий к единице;
- компенсацию мощности искажений.
6. Разработана структурная схема преобразовательного модуля, выбраны контрольные точки для подключения измерительных приборов.
6. Осуществлена программно – аппаратная стыковка изготовленного преобразовательного модуля с персональным компьютером класса IBM. Выработаны практические рекомендации схемотехнической реализации основных узлов РКЭ.
7. Разработанный регулятор качества электроэнергии (РКЭ) можно рекомендовать для применения в локальных системах электроснабжения (СЭС) для высококачественного электропитания нелинейных потребителей, мощность которых значительно изменяется в диапазоне от 5 до 10 кВт.
Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих печатных работах: