Авторы: аспиранты И.А. Богданов, Р.Ю. Зимин, Л. Тунг. Санкт-Петербургский

горный университет»
Кафедра электроэнергетики и электромеханики
Электротехнические комплексы с повышенным
использованием энергии

первичного энергоносителя
в процессе электроснабжения потребителей

Март 2019г.

первичного энергоносителя в процессе электроснабжения потребителей

Задачи работы:
Обосновать структуру электротехнического комплекса

с автономным источником при использовании тригенерационного режима с бинарным циклом;
Разработать систему автоматического регулирования потока жидкости в цикле распределения энергии холода, питающей теплообменный аппарат охлаждения воздуха подающего на вход компрессора ГТУ в составе электротехнического комплекса;
Разработать систему автоматического регулирования мощностных потоков электротехнического комплекса с автономным источником при использовании тригенерационного режима с бинарным циклом
Составить технико-экономическое обоснование эффективности использования энергии первичного энергоносителя в газотурбинных электростанциях при тригенерационном режиме с бинарным циклом.

когенерационного электротехнического комплекса в среде Matlab Simulink
Когенерация – процесс выработки

электрической и тепловой энергии. Когенерационные системы позволяют повысить эффективность электротехнических комплексов вдвое.

системы системы позволяют всезезонно повысить эффективность электротехнических комплексов вдвое.
1
2
Графики

зависимости выработки электрической и тепловой мощностей от температуры на входе ГТУ

Тригенерационная система энергоснабжения с бинарным циклом

мощности

– диодный выпрямитель;
С – конденсатор;
АИ – автономный инвертор;
ПЧ – преобразователь

частоты;
М – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
САУ ЭД – система автоматического управления электродвигателем.

Структурная схема системы электроснабжения с электроприводом в качестве основного потребителя электрической энергии

электрической энергии в программе Matlab
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором АИР280М2

с номинальной мощностью 132 кВт.
Частотно-регулируемый электропривод с векторной системой управления.
В процессе математического моделирования был произведен запуск АД с КЗР с временем разгона равным 1 с., задание по скорости – 120 рад/с. С момента времени 1 с. до 2 с. двигатель работал на холостом ходу. В момент времени 2 с. к электродвигателю подключалась нагрузка, равная 108 кВт, таким образом, момент составлял 900 Н∙м.

с общим звеном постоянного тока
ГФУ– гибридный фильтрокомпенсирующее устройство;
IGBT АФ –

инвертор активного фильтра;
САУ АФ – система автоматического управления активным фильтром;
L АФ – выходной дроссель для активного фильтра;
ПФ – высокочастотный емкостной пассивный фильтр.

накопительного элемента для гибридного фильтрокомпенсирующего устройства и преобразователя частоты.
2. Повышение

эффективности компенсации высших гармоник за счет дополнительного высокочастотного емкостного фильтра на выходе активного фильтра, входящего в состав гибридного фильтрокомпенсирующего устройства.

комплексом
Спектрограмма кривой напряжения и тока с включенным гибридным комплексом для

определения показаний качества электроэнергии

после применения гибридного фильтрокомпенсирующего устройства
Исследование зависимости коэффициента мощности системы электроснабжения

составляющих, как по току, так и по напряжению, при этом

суммарный коэффициент гармонических составляющих по току снижается с 22,99% до 0,43%, а суммарный коэффициент гармонических составляющих по напряжению - с 16,09% до 1,43%. Также обеспечивается практически полная компенсация потребляемой из сети реактивной мощности до величины коэффициента мощности, близкой к 1, что дает возможность эффективно управлять потоками энергии в условиях автономных энергосистем.
Таким образом, разработанный гибридный электротехнический комплекс является эффективным технических средством коррекции уровня несинусоидальности формы кривых тока и напряжения для условий автономных систем электроснабжения кустов скважин нефтедобычи, удаленных от централизованной энергосистемы.

электроэнергетики и электромеханики
Спасибо за внимание!
Март 2019г.