Генератор автономного питания: Источники автономного питания — цены, подбор по отзывам и характеристикам – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру — ESR Energy — Дизельные генераторы, электростанции, цены на дизель-генераторные установки

Содержание

дизельный или бензогенератор? © Солнечные.RU

Генератор является неотъемлемой частью системы автономного питания, поскольку в какой-то момент энергии от солнечных батарей или от ветрогенератора обязательно не хватит, а автономная система подразумевает под собой бесперебойную работу в не зависимости от погодных условий.

Кроме того, если рассчитывать систему автономного питания только на солнечных батареях, то их потребуется огромное количество для того, чтобы выдавать необходимое количество энергии в пасмурную погоду в осенний период. А это нецелесообразно с экономической точки зрения.

Мощность.
Безусловно, мощность генератора необходимо подбирать под планируемую нагрузку. Однако, даже если нагрузка относительно небольшая, лучше отдать предпочтение моделям с мощностью более 4 кВт. Это связано с тем, что как правило, модели с меньшей мощностью являются бытовыми и имеют срок службы ограниченный 500 часами. В то время, как срок службы профессиональных моделей составляет 2500-3000 часов и выше.
Тип установленного генератора переменного тока и коэффициент мощности cos (phi).
На дешевых моделях обычно устанавливают асинхронные щеточные модели. Эти модели кроме пониженного срока службы отличаются еще и коэффициентом мощности, который у них меньше единицы. Это приводит к тому, что максимальная мощность генератора зависит от типа нагрузки (резистивная, индуктивная, емкостная) и в большинстве случаев меньше указанной.

На качественных моделях применяются синхронные бесщеточные генераторы с коэффициентом мощности равным единице и типичным ресурсом 15000-20000 часов.
Время непрерывной работы.
Большинство дешевых моделей небольшой мощности могут работать не более 2-х часов подряд, после чего им необходим такой же перерыв. А это совершенно не допустимо для системы автономного питания. Профессиональные генераторы с воздушным охлаждением способны работать до 8-и часов без перерыва. Этого времени вполне достаточно, чтобы зарядить аккумуляторы, разряженные на половину.
Объем топливного бака.
Естественно, для того, чтобы как можно реже заливать топливо в бак, необходимо выбрать модель с максимальным объемом топливного бака. На рынке можно найти модели с емкостью до 30 литров и более.
Вид топлива.
На вопрос, что лучше — дизельгенератор или бензогенератор, нет однозначного ответа. Все зависит от условий эксплуатации. Преимуществом дизельгенераторов является то, что они работают на вдвое меньших оборотах, чем бензиновые и соответственно имеют больший срок службы из-за меньшего износа, меньший уровень шума и некоторые модели (с водяным охлаждением) могут работать непрерывно (им не требуются перерывы после нескольких часов работы).

В свою очередь, если требуется работа в зимнее время, то бензогенератор выгодно отличается от дизельной модели беспроблемным запуском в холодное время года. С запуском же дизельгенератора при отрицательной температуре могут возникнуть проблемы, особенно с учетом качества российского дизельного топлива. Кроме того, большинство автомобилей в России работает на бензине, так что у владельца будет запас топлива, который можно будет применить еще и для машины.
Наличие режима сбережения топлива.
Наличие электроники, следящей за нагрузкой и сокращающей количество оборотов при не полной нагрузке даст владельцу не только экономию топлива, дорожающего с каждым днем, но и сократит частоту заливки топлива. То есть, владельцу реже придется возиться с канистрами. Кроме того, работа на пониженных оборотах увеличивает ресурс двигателя и уменьшает шум во время работы.
Наличие автозапуска (стартера).
Стартер позволяет завести генератор любому человеку, даже слабой женщине, а также позволяет сделать систему автоматического запуска без участия человека. Тем не менее, автоматический запуск никто не сможет гарантировать, поскольку в зависимости от условий окружающей среды, может например понадобиться изменить угол воздушной заслонки, а автоматика за это не отвечает. Поэтому, если Вы не планируете использовать автоматику, то нет смысла переплачивать за опцию стартера.
Возможность подключения выхлопного шланга.
Такая мелочь, как отсутствие стандартных шлангов для отвода выхлопных газов, совместимых с выхлопным отверстием двигателя, может осложнить установку в помещении. А ведь очевидно, что в случае создания автономной системы питания, генератор вряд ли будет установлен на улице и соответственно понадобится сделать отвод выхлопных газов из помещения.

Электростанции Eisemann по доступным ценам

Наша компания предлагает бензиновые и дизельные генераторы и электростанции Eisemann (Айсман) в Москве. Вся представленная на нашем официальном сайте продукция марки Eisemann имеет доступную цену и гарантированное качество.

Высокая степень надежности и устойчивости работы электрогенераторов Eisemann в самых сложных условиях эксплуатации достигается за счет постоянного внедрения в производство новейших инженерных разработок и инновационных технологических процессов.

Немецкое электрооборудование Eisemann отлично зарекомендовало себя в качестве автономных и резервных источников питания при проведении строительных и промышленных работ в сложных условиях, при высоких и низких температурах, а также в службах экстренного реагирования.

Генераторные установки марки Eisemann базируются на современных экономичных двигателях известных мировых брендов: Honda, Mitsubishi, Deutz, B&S, Hatz. Все технические характеристики электрогенераторов и электростанций марки Eisemann соответствуют требованиям международных стандартов по качеству DIN 6280, ISO 8528 и VDE 0530.

Предлагаем широкий модельный ряд генераторов и электростанций Eisemann.

Cегодня производится пять линеек генераторов Eisemann в большом диапазоне мощностей, что позволяет с легкостью решить различные задачи по качественному и устойчивому электроснабжению любого объекта. Все выпускаемые модели концерна Metallwarenfabrik GmbH представлены в каталоге производителя (eisemann.com).

Серия Hight Protection предназначена для профессионального использования в жестких условиях эксплуатации.

Оборудование этой серии работает на современных бензиновых двигателях, оснащено электронным регулятором и защитным автоматом.

Большое внимание уделено проблеме электробезопасности: дополнительно электростанции оснащены специальным устройством, которое отключает нагрузку генератора при повреждении изоляции.

Серия Profiline представлена как бензиновыми, так и дизельными моделями различной мощности. Оборудование этой серии является надежным и мощным мобильным источником питания. Легкий запуск двигателя обеспечивается наличием специального декомпрессионного устройства.

Генераторы и электростанции серии Eisemann TopLine дополнительно оснащены защитным кожухом, что позволяет использовать их в условиях повышенной влажности и сильной запыленности. Все модели этой серии отличаются компактностью и имеют степень защиты по IP не ниже 54.

Электрооборудование серии Schweiss-Stromerzeuger предназначено в первую очередь для сварочных работ, но оно также может быть с успехом использовано и в качестве резервного источника электроэнергии на любом объекте.

Техника из серии Ecoline предназначена как для промышленного, так и для бытового использования, где особые требования предъявляются к экологичности работы оборудования. Все модели электростанций и генераторов Eisemann (Айсман), представленные в Москве в широком диапазоне мощностей, окажутся полезными при работах на даче и садовом участке, в строительстве дома, а также в качестве автономного источника питания.

Для чего нужна система АВР у генератора?

Генераторы при всех достоинствах для резервного или автономного электроснабжения имеют существенный недостаток – пуск необходимо осуществлять вручную. При аварийном отключении основного электроснабжения пользователю нужно будет выйти из дома, дойти до генераторной установки, запустить ее. После прогрева оборудование выйдет на рабочую мощность, и в доме появится электроэнергия. А, если это частые отключения зимой, и придется одеваться, выходить на холод? А, если нужно обезопасить от обесточивания чувствительную технику, котлы отопления? Вот здесь и пригодится генератор со встроенным АВР (автоматическим вводом резерва).

Назначение и принцип работы

В частном доме аварийный генератор с АВР должен решать проблему частых отключений электроэнергии. При этом пуск установки при переходе с основного на резервный источник осуществляется без участия пользователя, т.е. автоматически.

АВР представляет собой электронный блок автозапуска, предназначенный для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник тока. При отключении электроснабжения осуществляется запуск генератора, подключение нагрузки на резерв. Как только подача электричества возобновляется, происходит отключение нагрузки от резерва, остановка генератора.

Если кратко рассмотреть принцип работы АВР, то можно выделить следующие моменты:

При наличии тока в основной сети система находится в устойчивом состоянии, контакты соленоида реле контроля фаз нормально замкнуты.
При отключении основного электроснабжения контакты соленоида реле контроля фаз размыкаются, нагрузка отключается от основной линии.
Если ток не восстанавливается в заданный промежуток времени, подается сигнал на пусковое устройство бензогенератора или дизель-генератора.
Как только происходит выход на рабочую мощность и альтернатор передает стабильное напряжение, контакторы в АВР переключают нагрузку на резерв.

Преимущества

Плюсы от использования АВР для генератора вполне очевидны, поэтому многие производители изначально предусматривают в системе аварийного (резервного) электроснабжения наличие автоматического ввода резерва. Основными преимуществами наличия АВР в генераторе являются:

Удобство использования. Система полностью автоматизированная, и участие оператора непосредственно в процессе включения, отключения нагрузки не требуется.
Информирование о включении, отключении резервного источника тока. Осуществляется оповещение о переключении нагрузки с основного электроснабжения на резерв и обратно.
Возможность программирования. Можно указать требуемые параметры работы оборудования – например, автоматический с прерыванием, тренировочный для прогрева с выбором временных интервалов.

Есть ли смысл в генераторе с АВР?

Назначение АВР – автоматизация переключения нагрузки с основной линии на резервную. Но система не спасает в случаях, когда требуется мгновенное включение резерва. Дело в том, что коммутация осуществляется с небольшой задержкой – это во-первых. А во-вторых, сам пуск генератора с получением на выходе альтернатора стабильного значения напряжения тоже требует время. В итоге из-за задержки происходит перезагрузка, переход в аварийный режим чувствительной к электропитанию техники, устройств и оборудования.

Если требуется именно непрерывное электроснабжение с мгновенным переключением нагрузки, то следует выбирать не генератор с АВР, а инверторный ИБП для дома или дачи. Система состоит из инвертора и блока внешних аккумуляторов. При наличии основного электроснабжения резервная цепь отключена. Как только в основной линии пропадает ток, осуществляется мгновенное переключение на резерв. Постоянный ток с аккумуляторных батарей преобразуется в переменный, требуемый для бытовых потребителей. Время переключения занимает порядка 10-20 мс, а потому остается незамеченным для электроники, техники.

По сравнению с генераторами у источника бесперебойного питания на основе инвертора есть и другие преимущества:

Полностью бесшумная работа. Устанавливать оборудование для резервного электроснабжения можно непосредственно в доме.
Простое увеличение времени резерва. Если электроснабжение часто отключается на продолжительные промежутки времени, можно установить дополнительные аккумуляторные батареи.
Автоматизация работы. Переключение, как и в случае с генератором с АВР, происходит полностью автоматизировано. При этом не требуется периодическое отключение системы в отличие от бензогенераторов, для которых перерыв необходим каждые 8 часов.

Как видно выше, ИБП для дома — это полноценная современная замена генератора с автоспуском. Но редко возникает такая ситуация, когда без ДГУ с АВР не обойтись. В этом случае лучше проконсультироваться со своим электриком или специалистом в данной сфере.

Управляем автономным питанием загородного дома / Хабр

//ВХОД1 – кнопка с фиксацией Пуск/Остановка
//РЕЛЕ4 – MP2211 Привод заслонки открытие
//РЕЛЕ3 – MP2211 Привод заслонки закрытие
//РЕЛЕ1 – зажигание/топливный клапан
//РЕЛЕ2 – стартер 4 сек
//АЦП3 – <5В контроль давления масла

//ДТ1 — контроль температуры инвертора
//ВЫХОД3 – NK146 охлаждение инвертора

//АЦП4 — <10,5В контроль заряда АКБ
//ШИМ1 – индикатор аварии / исправность датчика температуры
//ШИМ4 — индикатор переключения линии ввода

СБРОС КОНФИГУРАЦИИ

ВЫХОД1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ВЫХОД1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.ЗАДЕРЖКА = 5 (с)
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1

ВЫХОД1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 35 (с)
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1

ВЫХОД2.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ВЫХОД2.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.ЗАДЕРЖКА = 15 (с)
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: АЦП3 <= 5
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: АЦП4 <= 10,5
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ4: ДТ1 >= 90
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ5: ВЫХОД1 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ6: ВХОД1 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ7: ВХОД3 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ8: ВХОД4 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ9: ШИМ1 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У3 ИЛИ У4 ИЛИ У5 ИЛИ У6 ИЛИ У9 ИЛИ (У7 И У8)

ВЫХОД2.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 15 (с)
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД3 = 0
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ДТ1 <= 60
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: АЦП3 >= 5
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ4: АЦП4 >= 10,5
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ5: ВХОД4 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 И У2 И У3 И У4 И У5

ВЫХОД3.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ВЫХОД3.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ДТ1 <= 60
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВХОД3 = 1
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2

ВЫХОД3.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ДТ1 >= 90
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1

РЕЛЕ1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.ЗАДЕРЖКА = 30(с)
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: АЦП3 <= 5
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: АЦП4 <= 10,5
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ4: ДТ1 >= 90

РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 6(с)
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ДТ1 <= 60
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: АЦП3 >= 5
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ4: АЦП4 >= 10,5
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 И У2 И У3 И У4

ВЫХОД4.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ВЫХОД4.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД4.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД4.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1

ВЫХОД4.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД4.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 35 (с)
ВЫХОД4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
ВЫХОД4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: АЦП4 <= 10,5
ВЫХОД4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: АЦП3 <= 5
ВЫХОД4.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У3
//Т.к. при одинаковых событиях требуются разные режимы работы, задействован дополнительный ВЫХОД4.
//Этот выход создает дополнительное событие, по которому выбирается нужный режим работы.

РЕЛЕ2.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: АЦП3 <= 5
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: АЦП4 <= 10,5
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ4: ДТ1 >= 90
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ5: ШИМ1 = 1
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У3 ИЛИ У5

РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 10(с)
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 5(с)
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ШИМ1 = 0
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 И У2

РЕЛЕ3.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

РЕЛЕ3.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД1 = 1
РЕЛЕ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ3.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ (У2 И У3)

РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 25(с)
РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 4(с)
РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД1 = 0
РЕЛЕ3.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = (У1 И У2)

РЕЛЕ4.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

РЕЛЕ4.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ4.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ4.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ШИМ1 = 1
РЕЛЕ4.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2

РЕЛЕ4.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ4.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 4(с)
РЕЛЕ4.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 4(с)
РЕЛЕ4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ4.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1

ШИМ1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ШИМ1.РЕЖИМ1.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ШИМ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ДТ1 <= 60
ШИМ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: АЦП3 >= 5
ШИМ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: АЦП4 >= 10,5
ШИМ1.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У3

ШИМ1.РЕЖИМ2.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ДТ1 >= 90
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: АЦП3 <= 5
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: АЦП4 <= 10,5
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ4: ВХОД1 = 1
ШИМ1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У3 ИЛИ У4

ШИМ3.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ШИМ3.РЕЖИМ1.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ3.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 1
ШИМ3.РЕЖИМ1.ЗАДЕРЖКА = 1(с)
ШИМ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВЫХОД1 = 0
ШИМ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД2 = 0
ШИМ3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: ШИМ1 = 1
ШИМ3.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У3 ИЛИ (У1 И У2)

ШИМ3.РЕЖИМ2.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ3.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 0
ШИМ3.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 2(с)
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВЫХОД1 = 1
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД2 = 1
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: ВХОД3 = 1
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ4: ВЫХОД4 = 1
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ5: АЦП4 <= 10,5
ШИМ3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ6: АЦП3 <= 5
ШИМ3.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2 ИЛИ У5 ИЛИ У6 ИЛИ (У3 И У4)

ШИМ4.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1

ШИМ4.РЕЖИМ1.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ4.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ШИМ4.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВЫХОД1 = 1
ШИМ4.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД2 = 1
ШИМ4.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2

ШИМ4.РЕЖИМ2.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ4.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ШИМ4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВЫХОД1 = 0
ШИМ4.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД2 = 0
ШИМ4.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 И У2

ДТ1.ПЕРИОД_ОПРОСА = 5 (с)

АЦП3.ФУНКЦИЯ = АЦП
АЦП4.ФУНКЦИЯ = АЦП

Наноиндустрия — научно-технический журнал — Наноиндустрия

вагон-цистерна на тележках модели 18–100. Данный тип вагона был выбран как наиболее неблагоприятный с точки зрения динамического поведения, так как вагоны-цистерны имеют высокий центр тяжести;
полувагон универсальный на тележках модели 18–9855. Данный тип вагона выбран как наиболее массовый вид подвижного состава. Универсальные полувагоны предназначены для перевозки большой номенклатуры грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков: насыпных непылевидных, навалочных, штабельных и тарно-штучных.
Как видно из рис.1, уровень вертикальных ускорений зависит от типа подвижного состава (конструкции и типа тележек), а также загруженности, причем на цистерне уровень ускорений в груженом состоянии больше, чем в порожнем, а у полувагона – наоборот.
Минимальные вертикальные ускорения равны 0,015g на скорости 10 км/ч (соответствуют маневровой скорости), однако при проходе стрелочных переводов возникают одиночные выбросы ускорений, превышающие основной уровень в три раза и более.
На эксплуатационной скорости (80 км/ч) минимальные ускорения равны 0,054g, а максимальные – 0,22g. Одиночные всплески ускорений, возникающие от стыков и дефектов пути, могут превышать 0,8g.
Частоты колебаний лежат в пределах 1,5–18 Гц. Имеются частоты, напрямую зависящие от скорости движения (от взаимодействия колеса и рельса, колебания на рессорах), например, пиковая амплитуда при скорости 60 км/ч находится на частоте около 5,6 Гц, а при 135 км/ч – на частоте 12,1 Гц.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ ТОКА
Исходя из требований, обусловленных областью применения пьезоэлектрических генераторов тока, было выбрано два типа пьезоэлементов, способных работать на малых частотах и ускорениях возбуждающей силы: мембранные и балочные. Основными задачами являются настройка собственной частоты колебания пьезоэлемента на частоту внешнего воздействия, обработка и накопление сгенерированного сигнала. Конструкция должна выдерживать влияние внешней среды и иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать перегрузки, возникающие при движении железнодорожного транспорта.

Экспериментальный образец пьезогенератора балочного типа реализован на основе пьезоэлемента V25W (рис.2) фирмы MideTechnologies. Пьезоэлемент состоит из гибкого основания ESPANEX, которое представляет собой слой полиимида, покрытого медной фольгой. На основание с обеих сторон с помощью эпоксидного клея наносится сегнетомягкая пьезокерамика CTS-3195HD. Для защиты от негативного воздействия внешней среды пьезоэлемент покрывается стеклотекстолитом FR4. На свободный конец устанавливается добавочный груз массой 50 г, благодаря чему собственную частоту пьезоэлемента удается снизить до 8,7 Гц. Электронная схема обработки сигнала с выхода пьезоэлемента представлена на рис.3. Измерения проводились на электродинамической вибрационной установке V650 HPAK-CE. Результаты измерений при ускорении внешних вибраций a = 0,21g и частоте f = 8,7 Гц при разных нагрузочных сопротивлениях представлены на рис.4.
Как следует из представленных экспериментальных данных, выходная мощность балочных пьезогенераторов может достигать 3,5 мВт. Таким образом, при размещении на каждом грузовом вагоне 100 пьезоэлементов накапливаемой энергии будет достаточно, чтобы обеспечить работу GPS-и GSM / GPRS-модулей. Для увеличения выходной мощности и уменьшения габаритов устройства была предложена конструкция пьезогенератора, в котором пьезоэлементы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (рис.5). Такая конструкция позволит собирать энергию не только поперечных, но и продольных колебаний вагона.
Для стабилизации выходного напряжения относительно внешнего воздействия использовалась электронная схема LTC3588-1 (рис.6), предназначенная для источников энергии с высоким выходным сопротивлением, таких как пьезоэлектрические, солнечные и магнитные преобразователи. Схема содержит встроенный диодный мост и понижающий преобразователь напряжения с малыми потерями. Изначально энергия с пьезоэлемента накапливается на конденсаторе Cstorage до момента, когда преобразователь сможет эффективно передать энергию на выходной конденсатор с заданным выходным напряжением. При проведении измерений напряжение на выходе схемы стабилизации – 3,6 В.
Экспериментальный образец мембранного пьезогенератора реализован на основе пьезоэлемента, который состоит из латунного основания и одного слоя пьезокерамики (рис.7). Для обработки сигнала использовалась такая же электрическая схема, как и в случае балочного пьезогенератора (рис.3). Регулировка резонансной частоты осуществлялась с помощью дополнительных грузов, которые размещались в центре мембраны. Изначально мембранный пьезоэлемент обладает высокой собственной частотой (около 500 Гц), что не применимо для использования на железнодорожном транспорте. Снижение собственной частоты засчет грузов большей массы не является эффективным, так как в результате значительно увеличивается общая масса пьезогенератора и уменьшается его прочность. Для решения проблемы между пьезоэлементом и грузом была добавлена пружина (рис.8), что позволило значительно снизить собственную частоту системы без увеличения массы груза. На рис.9 представлен результат моделирования колебаний описанной структуры на частоте 10 Гц. Как видно, наряду с высокочастотными колебаниями, которые определяются собственной частотой самого пьезоэлемента, возникают низкочастотные колебания, обусловленные наличием пружины. Более высокая частота складывается с низкой частотой, которая зависит от параметров пружины (длины, диаметра, коэффициента жесткости), причем наибольшие деформации соответствуют низкой частоте. Как видно из рис.10, данная конструкция позволяет собирать энергию как поперечных, так и продольных колебаний.
Экспериментальные результаты измерений выходной мощности мембранного пьезогенератора с пружинами разных геометрических размеров и жесткости приведены на рис.11 (параметры внешнего воздействия одинаковы для каждого случая: масса добавочного груза 250 г, ускорение 0,5g, частота 15 Гц). На основе полученных данных можно сделать вывод, что наличие пружины между грузом и пьезоэлементом позволяет значительно снизить собственную частоту системы и увеличить выходную мощность пьезогенератора. Малые значения выходной мощности мембранного пьезогенератора относительно балочного обусловлены такими его особенностями, как жесткое металлическое основание, один слой пьезокерамики, высокая собственная частота. Полученные данные позволяют оценить эффективность и преимущества конструкции мембранного пьезогенератора с пружиной по сравнению с обычной конструкцией.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведенных исследований характеристик колебаний железнодорожного транспорта было установлено, что грузовые вагоны испытывают колебания на низких частотах (1,5–18 Гц) и малых ускорениях (0,015–0,27g). Для эффективного преобразования энергии требуются пьезогенераторы, собственная частота которых близка к частоте колебания вагонов. Пьезогенераторы балочного и мембранного типа наиболее подходят для этих целей.

На основе полученных данных видно, что балочные пьезоэлементы позволяют накопить большее количество энергии по сравнению с мембранными. Однако балочные пьезоэлементы способны регистрировать колебания только в плоскости изгиба балки, поэтому для увеличения выходной мощности их необходимо располагать в трех пространственных измерениях, что усложняет конструкцию конечного устройства.
Мембранный пьезоэлемент может регистрировать как поперечные, так и продольные колебания, для этого целесообразна конструкция с пружиной между добавочным грузом и мембраной. Результаты измерений показывают, что данная конструкция позволяет существенно снизить собственную частоту системы и увеличить выходную мощность. Ограничивающим фактором в этом случае является жесткость самой мембраны, поэтому для увеличения выходной мощности необходимы опытные образцы, обладающие менее жестким металлическим основанием. Таким образом, используя конструкцию мембранного элемента с пружиной, удается сочетать преимущества балочного элемента (малая масса добавочного груза, простота установки на железнодорожный транспорт) и мембранного (возможность регистрации колебаний в трех пространственных измерениях, высокая выходная мощность).
Полученные результаты свидетельствуют о возможности создания автономного пьезоэлектрического генератора тока для железнодорожного транспорта, который способен обеспечить достаточное количество энергии для совместной работы модулей GPS и GSM/GPRS.
Работа выполнена в ЗАО «НПЦ СпецЭлектронСистемы» при поддержке Минобрнауки РФ в рамках соглашения RFMEFI579X0086 (№ 14.579.21.0086).
ЛИТЕРАТУРА
Tianchen Y., Jian Ya., Ruigang S., Xiaowei L. Vibration energy harvesting system for railroad safety based on running vehicles. Smart Mater. Struct. 2014. Vol. 23. P. 1–14.
Grudйn M. et al. Field operational testing for safety improvement of freight trains using wireless monitoring by sensor network. IET Wirel. Sens. Syst. 2014. Vol. 4, N 2. P. 54–60.
Shaikh F.K., Zeadally Sh. Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 55. P. 1041–54.
Zuo L., Tang X. Large-scale vibration energy harvesting // J. of Intelligent Material Systems and Structures. 2013. Vol. 24. N 11. P. 1405–1430.
Energy harvesting technologies / Ed. Shashank Priya, Dan Inman. Springer, 2009. 522 p. ISBN 978-0-387-76464-1.
Tiliute D.E. Battery management in wireless sensor networks // Electronics and Electrical Engineering. 2007. Vol. 76. N 4. P. 9–12.
Caliт R., Rongala U.B., Camboni D. et al. Piezoelectric Energy Harvesting Solutions. Sensors. 2014. Vol. 14. P. 4755-90.
De Pasquale G. Energy havesters for powering wireless systems // Handbook of Mems for Wireless and Mobile Applications. Elsevier, 2013. Ch. 11. P. 345–400.
Erturk A., Inman D.J. Piezoelectric Energy Harvesting / Wiley, 2011. ISBN 9780470682548.

Резервный генератор в солнечной электростанции

Почти полное отсутствие солнечной погоды в зимний период в Северо-Западном регионе не позволяет получить от солнечной электростанции достаточное количество энергии. Поэтому системы автономного энергоснабжения на осенне-зимний период снабжают резервным источником энергии, чаще всего бензо-, газо – или дизель генератором.

Солнечные электростанции зимой. Зачем нужен генератор?

В южных регионах нашей страны разрыв между зимней и летней инсоляцией не велик, зимой она снижается всего в 2-3 раза. Поэтому солнечные электростанции с достаточно скромным на первый взгляд массивом могут быть основным и даже единственным источником энергии зимой. Совсем другая обстановка в центральных и северных регионах. Здесь зимой инсоляция падает в 6-10 раз, что затрудняет использование солнечных батарей в качестве главного или единственного источника энергии в период с октября по март.

Установка резервного генератора решает проблему зимнего энергоснабжения дома. В отсутствии достаточной инсоляции генератор заряжает аккумуляторные батареи и отключается, а пользователь продолжает наслаждаться электроэнергией. При этом помимо различных вариантов генераторных станций (бензо-, газо- и дизельных) существует несколько способов их запуска:

Автоматический пуск генератора, при достижении критического заряда аккумуляторных батарей;
Ручной запуск генератора, по необходимости.

Нужно особо отметить, что системы автоматического пуска (САП) – удовольствие не из дешевых и полностью оправдывают себя в мощных системах с генераторными станциями Generac от 6кВт и выше. В автономных электростанциях малой мощности или системах с редкой эксплуатацией (резервных) САП не ставится, а пуск производится вручную.

Может ли генератор обеспечить бесперебойное питание потребителей?

Если зимой без генератора не обойтись, то стоит ли вообще ставить солнечные батареи? Может проще все энергоснабжение и бесперебойное питание поручить генераторной станции? Нет. Генератор не может быть постоянным, круглосуточным источником энергии по многим причинам:

Генератор не может работать 24 часа в сутки, обеспечивая работу холодильника, так как имеет ограниченный мото-ресурс;
Издаваемые устройством шум и гарь не понравятся вашим соседям;
Дорого. Эксплуатация генератора на ископаемом топливе для энергоснабжения дома возможна, но будет стоит очень дорого.

Солнечная электростанция, даже с ограниченным сезоном эксплуатации, окупится очень скоро, в сравнении с генераторной. Но, к сожалению, установка солнечных батарей на дом с зимней эксплуатацией не исключает необходимости в резервном генераторе.

Описание объекта: Загородный дом с преимущественно летним проживанием оснащен всей удобной электротехникой, поэтому и солнечный массив установлен достаточно внушительный — 1,1кВт. Источник бесперебойного питания выбран со значительным запасом мощности — МАП SIN Pro 4.5кВт, к нему установлен резервный генератор FUBAG TI6000 и система автоматического пуска (САП 9.0).

Посмотреть другие электростанции…

Бензиновый генератор — руководство для новичков

В чем разница между бытовыми и промышленными (профессиональными) генераторами, вполне очевидно. Первые предназначены для использования населением, вторые используются для электроснабжения промышленного оборудования. Также нет сложностей в определении разницы между переносными и стационарными электростанциями. Как правило, переносные генераторы имеют небольшую мощность (до 5 кВт) и предназначены в основном для бытового использования.

А вот определить разницу между двухтактными и четырехтактными приборами неспециалисту уже трудно. Двухтактные установки — это маломощные агрегаты, способные выдавать не более 1 кВт. Всё, что выдает больше мощности, комплектуется четырехтактным двигателем.

Что касается выбора между однофазным и трехфазным генератором, то для бытового использования вполне хватит и одной фазы. Дорогостоящая трехфазная электростанция предназначена для запитки мощного промышленного оборудования.

Наконец, о мощности бензиновых электростанций. Для бытовых целей вполне достаточно генератора мощностью до 4 кВт. Такой агрегат с лихвой обеспечит энергией не только частный дом, но даже небольшой цех или магазин. Правда, следует иметь в виду, что бензогенераторы малой мощности не рассчитаны на круглосуточную работу. После каждых 4 часов двигателю нужно давать перерыв, чтобы остыть.

Бензиновые генераторные установки, мощность которых находится в пределах 4-15 кВт, предназначены для снабжения торговых предприятий средней площади, а также строительных площадок и производственных цехов с небольшим количеством не очень мощных приборов-потребителей. Благодаря более прочной конструкции электростанции этого класса могут безостановочно работать весь день — 10 часов.

Мощные установки, способные генерировать более 15 кВт, используются для электроснабжения промышленных объектов, больших магазинов, а также офисных зданий. Устройства этого типа устанавливаются стационарно, часто в специальных помещениях или крытых павильонах.

(PDF) Оптимизированная автономная энергосистема

I. Введение

Постоянно растущий спрос на энергию требует постоянной модернизации компонентов Power Electric

Systems (PES). С момента включения средств производства на основе

возобновляемых ресурсов задача эффективного управления работой и развитием PES сталкивается с новыми проблемами. Одной из основных проблем

в отношении этого факта является неизбежная стохастическая прерывистость возобновляемых ресурсов

.Фактически, как в периоды отсутствия возобновляемых источников энергии, так и в условиях избыточной мощности

существуют риски небезопасных или неэффективных условий эксплуатации. Это

особенно верно в автономных энергетических электрических системах (APS), которые должны быть в состоянии автономно

справляться с такими рисками.

С другой стороны, усовершенствования систем накопления энергии (ESS) достигаются в ответ

на разнообразные потребности энергосистем.Следовательно, ожидается, что выгодные технические и экономические характеристики

позволят их применение в следующих областях: снижение пиковых нагрузок, оптовая торговля электроэнергией, интеграция прерывистых возобновляемых источников энергии

, автономная сеть, вспомогательные услуги, бесперебойное электроснабжение

(ИБП), мерцание компенсация и коррекция провала напряжения, среди прочего. Такие функции могут быть реализованы

за счет использования преимуществ различных существующих технологий накопления энергии. Батареи, маховики, суперконденсаторы

, накопители энергии на сжатом воздухе (CAES), накопители сверхпроводящей магнитной энергии

(SMES), гидроаккумуляторы с накачкой и накопители водорода [1], [2] и [3], могут быть подходящими

эксплуатируется в зависимости от требований ПЭУ.

В этой статье, чтобы проанализировать его влияние на глобальную производительность APS с высоким уровнем проникновения возобновляемых источников

, многообещающая ESS, известная как CAES [4], [5] и [6], ориентирована на

для поддержки интеграции возобновляемых источников энергии. Фактически, поскольку он мог питать газовую турбину

завода сжатым воздухом, хранящимся во время избытка возобновляемых ресурсов, и благодаря своей крупномасштабной емкости хранения

, CAES смогла успешно выполнить задачу по компенсации нехватки возобновляемые ресурсы

и, кроме того, хранение излишков в течение разумных периодов времени [4].

В Разделе II описывается обзор принципов технологии CAES, а также ряд преимуществ

, присущих установкам такого типа. В Разделе III для численной оценки

воздействия завода CAES на APS с высоким проникновением возобновляемых источников предлагается тематическое исследование

. В разделе IV представлены основные методологические рекомендации, полезные для разумного моделирования с почасовой разрешающей способностью

процедуры EMS для работы с предлагаемым APS, а также для правильной оценки

его глобальных показателей.Наиболее важные полученные результаты подробно описаны в Разделе V. Заключительные выводы

завершают эту статью в Разделе VI.

II. Энергетическая система на основе сжатого воздуха (CAES)

ESS, такие как маховики и суперконденсаторы, обладают меньшей емкостью по сравнению с гидроаккумулирующими системами

. Батареи и водородные системы в целом имеют высокую стоимость

[14] и относительно низкое количество циклов заряда / разряда.

Несмотря на то, что гидроаккумуляторы с гидроаккумулятором широко использовались — при условии, что орография страны

это позволяет -, системы хранения энергии на сжатом воздухе (CAES), которые с точки зрения мощности составляют

, расположенные рядом с системами гидроаккумулирования, являются многообещающий ресурс для содействия интеграции

возобновляемых источников.

Концепции CAES более 40 лет. Две коммерческие станции работали с

1978 и 1991 годов, одна в Хунторфе, Германия (290 МВт), а другая около Макинтоша, Алабама, США (110

МВт), соответственно. Хотя другие установки CAES были изучены и спроектированы, к сожалению, их

не были построены по разным причинам [4].

Традиционный цикл установок CAES в основном включает в себя этап зарядки, который влечет за собой хранение

энергии в резервуаре в виде сжатого воздуха (сжатие), и этап, на котором резервуар

разряжается для приведения в действие турбины ( обычно газовая турбина) для производства электроэнергии

Воздух сжимается в резервуаре с помощью компрессора (центробежного или осевого), который

приводится в действие электродвигателем.Хотя резервуары могут представлять собой природные водоносные горизонты (аналогичные обычным хранилищам природного газа

), соляные пещеры, добытые на основе раствора, или построенные горные пещеры, хранилище водоносных горизонтов

является, безусловно, наименее дорогим типом [3].

[email protected]

Автономные энергетические системы с силовой электроникой: интеллектуальные сети нового поколения

Список рисунков xix

Список таблиц xxxiii

Предисловие xxxv

Предисловие xxxvii

Благодарности xxxix

Об авторе xli

Список сокращений xliii

1 Введение1 Мотивация и цель 1

1.2 Краткое содержание книги 3

1.3 Развитие энергосистем 7

1.3.1 Современные сети 8

1.3.2 Интеллектуальные сети 8

1.3.3 Интеллектуальные сети нового поколения 8

1.4 Резюме 10

Часть I Теоретическая основа 11

2 Синхронизированная и демократизированная (SYNDEM) Smart Grid 13

2.1 Концепция SYNDEM 13

2.2 SYNDEM Rule of Law — Synchronization Machines 15

2.3 SYNDEM Legal Equality — гомогенизация разнородных игроков в виде виртуальных синхронных машин (VSM) 18

2.4 Архитектура SYNDEM Grid 19

2.4.1 Архитектура электрических систем 19

2.4.2 Общая архитектура 22

2.4.3 Типичные сценарии 23

2.5 Возможные преимущества 24

2.6 Краткое описание технических маршрутов 28

2.6.1 VSM первого поколения (1G) 28

2.6.2 VSM второго поколения (2G) 29

2.6.3 VSM третьего поколения (3G) 29

2.7 Первичная частотная характеристика (PFR) в SYNDEM Smart Grid 30

2.7.1 PFR как от генераторов, так и от нагрузок 31

2.7.2 Спад 31

2.7.3 Быстро Действие без задержки 31

2.7.4 Реконфигурируемая виртуальная инерция 31

2.7.5 Непрерывный PFR 32

2.8 Корни SYNDEM 32

2.8.1 SYNDEM и даосизм 32

2.8.2 SYNDEM и история Китая 33

2.9 Резюме 34

3 Теория Призрачной силы 35

3.1 Введение 35

3.2 Призрачный оператор, призрачный сигнал и призрачная система 36

3.2.1 Призрачный оператор 36

3.2.2 Призрачный сигнал 37

3.2.3 Призрачная система 39

3.3 Физическое значение реактивного Электроэнергия в электрических системах 41

3.4 Расширение для завершения электромеханической аналогии 43

3.5 Обобщение на другие энергетические системы 46

3.6 Резюме и обсуждения 47

Часть II 1G VSM: синхронизаторы 49

4 Поколение на базе синхронного преобразователя 51

4.1 Математическая модель синхронных генераторов 51

4.1.1 Электрическая часть 51

4.1.2 Механическая часть 53

4.1.3 Наличие нейтральной линии 54

4.2 Реализация синхронного преобразователя 55

4.2.1 Силовая часть 56

4.2.2 Электронная часть 56

4.3 Работа синхронного преобразователя 57

4.3.1 Регулирование реальной мощности и контроль падения частоты 57

4.3.2 Регулировка реактивной мощности и контроль падения напряжения 58

4.4 Результаты моделирования 59

4.4.1 При различных частотах сети 60

4.4.2 При различных условиях нагрузки 62

4.5 Экспериментальные результаты 62

4.5.1 Режим настройки с подключением к сети 63

4.5.2 Спад с подключением к сети Режим 63

4.5.3 Параллельная работа с подключением к сети 63

4.5.4 Бесперебойная передача рабочего режима 64

4.6 Резюме 67

5 Нагрузки на основе синхронного преобразователя 69

5.1 Введение 69

5.2 Моделирование синхронного двигателя 70

5.3 Работа выпрямителя с ШИМ как VSM 71

5.3.1 Управление мощностью 72

5.3.2 Управление напряжением шины постоянного тока 73

5.4 Результаты моделирования 74

5.4.1 Управление питанием 74

5.4.2 Управление напряжением шины постоянного тока 76

5.5 Результаты экспериментов 77

5.5.1 Управление мощностью 77

5.5.2 Управление напряжением шины постоянного тока 77

5.6 Резюме 79

6 Управление ветряными турбинами на основе синхронного генератора с постоянным магнитом (PMSG) 81

6.1 Введение 81

6.2 Ветровые турбины на основе PMSG 83

6.3 Управление преобразователем на стороне ротора 83

6.4 Управление преобразователем на стороне сети 85

6.5 Результаты моделирования в реальном времени 86

6.5.1 В нормальных условиях сети 87

6.5.2 При сбоях в сети 89

6.6 Резюме 90

7 На основе синхронизатора переменного тока Уорд Леонард Приводные системы 91

7.1 Введение 91

7.2 Ward Leonard Drive Systems 93

7.3 Модель синхронного генератора 95

7.4 Схема управления с датчиком скорости 96

7.4.1 Структура управления 96

7.4.2 Анализ системы и выбор параметров 97

7.5 Схема управления без датчика скорости 98

7.5.1 Структура управления 98

7.5.2 Анализ системы и выбор параметров 99

7.6 Результаты экспериментов 100

7.6.1 Случай 1: с датчиком скорости для обратной связи 101

7.6.2 Случай 2: без датчика скорости для обратной связи 104

7.7 Резюме 106

8 Синхронизатор без специального блока синхронизации 107

8.1 Введение 107

8.2 Взаимодействие синхронного генератора (SG) с бесконечной шиной 109

8.3 Контроллер для самосинхронизирующегося синхронизатора 110

8.3.1 Работа после подключения к сети 112

8.3.2 Синхронизация перед подключением к сети 113

8.4 Результаты моделирования 114

8.4.1 Нормальная работа 114

8.4.2 Работа при сбоях в сети 118

8.5 Результаты экспериментов 119

8.5.1 Случай 1: с частотой сети Ниже 50 Гц 119

8.5.2 Случай 2: с частотой сети выше 50 Гц 123

8.6 Преимущества удаления модуля синхронизации 123

8.7 Резюме 124

9 Нагрузки на основе синхронизатора без специального модуля синхронизации 125

9.1 Управление напряжением шины постоянного тока 125

9.1.1 Самосинхронизация 125

9.1.2 Нормальный режим работы 126

9.2 Управление мощностью 127

9.3 Результаты моделирования 127

9.3.1 Управление напряжением шины постоянного тока 128

9.3.2 Управление мощностью 130

9.4 Результаты экспериментов 131

9.4.1 Управление напряжением шины постоянного тока 132

9.4.2 Управление мощностью 132

9.5 Резюме 134

10 Управление на основе DFIG Ветряная турбина как VSG (DFIG-VSG) 135

10.1 Введение 135

10.2 Ветряные турбины на основе DFIG 137

10.3 Дифференциальные шестерни и древние китайские колесницы, указывающие на юг 138

10.4 Аналогия между DFIG и дифференциальными шестернями 139

10.5 Управление преобразователем на стороне сети 140

10.5. 1 Управление напряжением шины постоянного тока 141

10.5.2 Управление единичным коэффициентом мощности 141

10.5.3 Самосинхронизация 142

10.6 Управление преобразователем на стороне ротора 142

10.6.1 Контроль частоты 143

10.6.2 Контроль напряжения 143

10.6.3 Самосинхронизация 144

10.7 Регулирование частоты и напряжения системы 145

10.8 Результаты моделирования 146

10.9 Результаты экспериментов 150

10.10 Резюме 153

11 Бестрансформаторные фотоэлектрические системы на основе синхронизаторов 155

11.1 Введение 155

11.2 Токи утечки и заземление сетевых преобразователей 156

11.2.1 Заземление, заземление и системы с заземлением 156

11.2.2 Токи утечки в сетевом преобразователе 158

11.2.3 Преимущества обеспечения общего заземления переменного и постоянного тока 159

11.3 Работа обычного полумостового инвертора 160

11.3.1 Снижение токов утечки 161

11.3.2 Диапазон выходного напряжения 161

11.4 Бестрансформаторный фотоэлектрический инвертор 161

11.4.1 Топология 161

11.4.2 Управление нейтралью 161

11.4.3 Управление инверсионным звеном как VSM 164

11.5 Результаты моделирования в реальном времени 165

11.6 Сводка 167

12 STATCOM на основе синхронизатора без специального модуля синхронизации 169

12.1 Введение 169

of STATCOM 170

12.2.1 Принципы работы 171

12.2.2 Типовая стратегия управления 172

12.3 Управление на основе синхронизатора 173

12.3.1 Регулирование напряжения шины постоянного тока и синхронизация с сетью 173

12.3.2 Работа в режиме Q для регулирования реактивной мощности 175

12.3.3 Работа в режиме В для регулирования PCC Напряжение 176

12.3.4 Работа в режиме В _D для снижения напряжения 176

12.4 Результаты моделирования 177

12.4.1 Описание системы 177

12.4.2 Подключение к сети 179

12 .4.3 Нормальная работа в различных режимах 180

12.4.4 Работа в экстремальных условиях 181

12.5 Резюме 185

13 Синхронизаторы с ограниченной частотой и напряжением 187

13.1 Введение 187

13.2 Модель оригинального синхронизатора 188

13.3 Достижение ограниченной частоты и напряжения 189

13.3.1 Дизайн управления 190

13.3.2 Наличие уникального равновесия 193

13.3.3 Сходимость к равновесию 197

13.4 Результаты моделирования в реальном времени 199

13.5 Сводка 202

14 Виртуальная инерция, виртуальное демпфирование и прохождение неисправности 203

14.1 Введение 203

14.2 Инерция, инерция Постоянная времени инерции и постоянная инерции 204

14.3 Ограничение инерции синхронного преобразователя 206

14.4 Изменение конфигурации постоянной времени инерции 210

14.4.1 Дизайн и результат 210

14.4.2 Что такое улов? 211

14.5 Реконфигурация виртуального демпфирования 212

14.5.1 Сквозное масштабирование импеданса с помощью контроллера напряжения внутреннего контура 213

14.5.2 Внесение сквозного импеданса с помощью контроллера тока внутреннего контура 214

14.6 Устранение неисправностей 214

14.6.1 Анализ 214

14.6.2 Рекомендуемый дизайн 215

14.7 Результаты моделирования 215

14.7.1 Один VSM 216

14.7.2 Два VSM в параллельной работе 217

14.8 Экспериментальные результаты 221

14.8.1 Один VSM 221

14.8.2 Два VSM в параллельной работе 222

14.9 Сводка 225

Часть III 2G VSM: надежный контроллер падения напряжения 227

15 Механизм синхронизации управления падением напряжения 229

15.1 Краткий обзор контуров фазовой синхронизации (ФАПЧ) 229

15.1.1 Базовая схема ФАПЧ 229

15.1.2 Расширенная схема ФАПЧ (EPLL) 230

15.2 Краткий обзор управления падением напряжения 232

15.3 Структурное сходство между контролем падения напряжения и ФАПЧ 234

15.3.1 При индуктивном сопротивлении 234

15.3. 2 При резистивном сопротивлении 236

15.4 Работа контроллера падения напряжения в качестве модуля синхронизации 238

15.5 Результаты экспериментов 239

15.5.1 Синхронизация с сетью 239

15.5.2 Подключение к сети 240

15.5.3 Работа в режиме падения 241

15.5.4 Устойчивость синхронизации 241

15.5.5 Изменение режима работы 242

15,6 Сводка 243

16 Надежный контроль падения давления 245

16.1 Управление выходным сопротивлением инвертора 245

16.1.1 Инверторы с индуктивным выходным сопротивлением (L-инверторы) 245

16.1.2 Инверторы с резистивным выходным сопротивлением (R-инверторы) 246

16.1.3 Инверторы с емкостным выходным сопротивлением (C-инверторы) 247

16.2 Ограничения, присущие традиционному контролю падения напряжения 248

16.2.1 Базовый принцип 248

16.2.2 Экспериментальные явления 250

16.2.3 Разделение реальной мощности 251

16.2 .4 Распределение реактивной мощности 252

16.3 Надежное управление падением R-инверторов 252

16.3.1 Стратегия управления 252

16.3.2 Ошибка из-за неточных измерений напряжения 253

16.3.3 Регулировка напряжения 254

16.3.4 Ошибка из-за общих настроек для E ^∗ и 𝜔 ^∗ 254

16.3.5 Экспериментальные результаты 255

16.4 Надежное управление падением напряжения C-инверторов 261

16.4.1 Стратегия управления 261

16.4.2 Экспериментальные результаты 262

16.5 Надежное управление падением L-инверторов 262

16.5.1 Стратегия управления 262

16.5.2 Экспериментальные результаты 265

16.6 Резюме 268

17 Универсальное управление падением напряжения 269

17.1 Введение 269

17.2 Дальнейшие исследования по контролю падения напряжения 270

17.2.1 Параллельная работа инверторов с одинаковым типом импеданса 271

17.2.2 Параллельная Работа инверторов L, R и R _L 272

17.2.3 Параллельная работа инверторов R _{C, R} , R и C 273

17.3 Универсальный контроллер падения напряжения 275

17.3.1 Базовый принцип 275

17.3.2 Реализация 276

17.4 Результаты моделирования в реальном времени 277

17.5 Экспериментальные результаты 277

17.5.1 Случай I: параллельная работа L- и C-инверторов 277

17.5.2 Случай II: Параллельная работа L-, C- и R-инверторов 279

17.6 Резюме 281

18 Самосинхронизирующийся универсальный контроллер падения напряжения 283

18.1 Описание контроллера 283

18.2 Работа контроллера 285

18.2.1 Режим самосинхронизации 285

18.2.2 Установленный режим (режим P, и режим Q ) 286

18.2.3 Режим спада ( P _D -режим и Q _D -режим) 286

18.3 Экспериментальные результаты 287

18.3.1 R-инвертор с самосинхронизирующимся универсальным контролем наклона 288

18.3.2 L-инвертор с самосинхронизирующимся универсальным спадом Контроль 290

18.3.3 L-инвертор с самосинхронизирующимся надежным контролем падения напряжения 294

18.4 Результаты моделирования в реальном времени из микросети 297

18.5 Резюме 300

19 Нагрузки с контролируемым падением напряжения для непрерывного реагирования на спрос 301

19.1 Введение 301

19.2 Структура управления с трехпортовым преобразователем 302

19.2.1 Генерация эталонной мощности 302

19.2.2 Регулирование мощности, потребляемой из сети 304

19.2.3 Анализ рабочих режимов 305

19.2.4 Определение емкости для опоры сети 306

19.3 Иллюстративная реализация с преобразователем 308

19.3.1 Краткое описание преобразователя 𝜃 309

19.3.2 Контроль нейтрального участка 310

19.3.3 Контроль переходного участка 311

19.4 Экспериментальные результаты 311

19.4.1 Дизайн экспериментальной системы 311

19.4.2 Устойчивые характеристики 312

19.4.3 Переходные характеристики 315

19.4.4 Потенциал емкости 317

19.4.5 Сравнительное исследование 318

19.5 Сводные данные 319

20 Универсальный токоограничивающий контроллер падения напряжения 321

20.1 Введение 321

20.2 Моделирование системы 322

20.3 Дизайн управления 323

20.3.1 Структура 323

20.3.2 Реализация 323

20.4 Системный анализ 326

20.4.1 Свойство ограничения тока 326

20.4.2 Стабильность замкнутого контура 327

20.4.3 Выбор параметров управления 328

20.5 Практическая реализация 329

20.6 Эксплуатация при вариациях и неисправностях сети 330

20.7 Экспериментальные результаты 331

20.7.1 Работа в нормальных условиях 332

20.7.2 Работа при сбоях в сети 334

20.8 Резюме 338

Часть IV 3G VSM: Cybersync Machines 339

341

21.1 Введение 341

21.2 Пассивные и Порт-гамильтоновы системы 343

21.2.1 Пассивные системы 343

21.2.2 Порт-гамильтоновы системы 343

21.2.3 Пассивность взаимосвязанных пассивных систем 345

21.3 Моделирование систем 346

21.4 Структура управления 348

21.4.1 Блок Engendering Σ _e 349

21.4.2 Генерация заданной частоты 𝜔 _d и Flux 𝜑 _d 350

21.4.3 Конструкция Σ _𝜔 и Σ _𝜑 для получения пассивного Σ _C 351

21.5 Пассивность контроллера 352

21.5.1 Без потерь соединительного блока Σ _{9 I _{9 21.5.2 Пассивность каскада Σ _C и Σ _I 354}}

21.6 Пассивность замкнутой системы 355

21.7 Примеры реализаций для блоков Σ _𝜔 и Σ _{𝜑 905}

_{21.7.1 Использование стандартного интегрального контроллера (IC) 355}

_{21.7.2 Использование статического контроллера 356}

_{21.8 Самосинхронизация и регулировка мощности 357}

_{21.9 Результаты моделирования 358}

_{21.9.1 Самосинхронизация 360}

_{21.9.2 Работа после подключения к сети 360}

_{21.10 Результаты экспериментов 362}

_{21.10.1 Самосинхронизация 362}

_{21.10.2 Работа после подключения к сети 363}

_{21.11 Резюме 364}

_{Примеры из практики, часть V 365}

_{22 Одноузловая система 367}

_{22.1 SYNDEM Smart Grid Research and Educational Kit 367}

_{22.1.1 Обзор 367}

_{22.1.2 Структура оборудования 368}

_{22.1.3 Примеры достижимых топологий преобразования 369}

_{22.2 Подробная информация об одноузловой системе SYNDEM 375}

_{22.2.1 Описание системы 375}

_{22.2.2 Экспериментальные результаты 377}

_{22.3 Резюме 378}

_{23 Испытательный стенд SYNDEM Smart Grid на 100% силовой электронике 379}

_{23.1 Описание испытательного стенда 379}

_{23.1.1 Общая структура 379}

_{23.1.2 Топологии VSM Принято 379}

_{23.1.3 Отдельные узлы 382}

_{23.2 Экспериментальные результаты 384}

_{23.2.1 Работа энергетических мостов 384}

_{23.2.2 Работа солнечных энергетических узлов 384}

_{23.2.3 Работа узлов ветроэнергетики 386}

_{23.2.4 Работа узла нагрузки постоянного тока 388}

_{23.2.5 Работа узла нагрузки переменного тока 389}

_{23.2.6 Работа всего испытательного стенда 391}

_{23.3 Резюме 393}

_{24 A Home Grid 395}

_{24.1 Описание Home Grid 395}

_{24.2 Результаты полевых операций 396}

_{24.2.1 Черный старт и формирование сетки 396}

_{24.2.2 От изолированной к Grid-работе 399}

_{24.2.3 Плавное изменение режима при потере и восстановлении электросети общего пользования 400}

_{24.2.4 Регулирование напряжения / частоты и разделение мощности 400}

_{24.3 Неожиданные проблемы, возникшие во время полевых испытаний 402}

_{24.4 Резюме 404}

_{25 Texas Panhandle Wind Power Система 405}

_{25.1 Географическое описание 405}

_{25.2 Структура системы 406}

_{25.3 Основные проблемы 407}

_{25.4 Обзор сравниваемых стратегий управления 407}

_{25.4.1 VSM Control 408}

_{25.4.2 DQ Control 410}

_{25.5 Результаты моделирования 411}

_{25.5.1 VSM Control 412}

_{25.5.2 DQ Control 415}

_{25.6 Резюме и выводы 416}

_{Библиография 417}

_{Указатель}

_{Контроль частоты в автономных энергосистемах с сильным проникновением ветровой энергии — Добро пожаловать в базу данных исследований DTU}

_{TY — JOUR}

_{T1 — Контроль частоты в автономных энергосистемах с сильным проникновением ветровой энергии}

_{AU — Маргарис, Иоаннис Д.}

_{AU — Papathanassiou, Stavros A.}

_{AU — Hatziargyriou, Nikos D.}

_{AU — Hansen, Anca D.}

_{AU — Sørensen, Poul Ejnar}

_{PY — 2012}

_{Y1 — 2012}

_{NN — 2012}

_{Y1 — 2012}

_{В статье представлено исследование вклада ветряных турбин (WT) в управление частотой несвязанных островных систем. Обсуждается способность WT участвовать в управлении первичной частотой и обеспечивать первичный резерв. Исследование включает как поддержку переходной частоты (инерционный отклик), так и постоянную частотную характеристику (характеристика спада), а также комбинированное применение этих концепций.Представлен количественный анализ ожидаемых преимуществ и недостатков каждого метода, включая соответствующий выбор их параметров. В качестве примера для исследования была выбрана энергосистема острова Родос, которая включает в себя различные типы традиционной генерации и три основных типа WT, основанные на индукционном генераторе с активной остановкой (ASIG), индукционном генераторе с двойным питанием (DFIG) и постоянном магните. Синхронный генератор (PMSG).}

_{AB — В этой статье представлено исследование вклада ветряных турбин (WT) в управление частотой несвязанных островных систем.Обсуждается способность WT участвовать в управлении первичной частотой и обеспечивать первичный резерв. Исследование включает как поддержку переходной частоты (инерционный отклик), так и постоянную частотную характеристику (характеристика спада), а также комбинированное применение этих концепций. Представлен количественный анализ ожидаемых преимуществ и недостатков каждого метода, включая соответствующий выбор их параметров. В качестве примера для исследования была выбрана энергосистема острова Родос, которая включает в себя различные типы традиционной генерации и три основных типа WT, основанные на индукционном генераторе с активной остановкой (ASIG), индукционном генераторе с двойным питанием (DFIG) и постоянном магните. Синхронный генератор (PMSG).}

_{U2 — 10.1109 / TSTE.2011.2174660}

_{DO — 10.1109 / TSTE.2011.2174660}

_{M3 — Журнальная статья}

_{VL — 3}

_{SP — 189}

_{EP — 199}

_{JO —}

_{JO — IEEE транзакции JF — IEEE Transactions on Sustainable Energy}

_{SN — 1949-3029}

_{IS — 2}

_{ER —}

_{Ведущий автономный электрогенератор в Мексике был продан Actis}

_{от Алисии Смит | пт, 20 авг.2021 00:41:07 Корпоративный}

_{В Саави есть 6 ПГУ, 3 компрессорные станции и 65 км собственных газопроводов.Инвестиции Gip в срочную ссуду компании на 325 миллионов долларов в 2020 году будут погашены в рамках приобретения Saavi. Инвестиции в инфраструктуру управления и кобальт-кобальттрена производятся компанией Gip. Необходимость предоставления инфраструктуры на развивающихся рынках открывает для Gip возможности для расширения своего опыта работы, отраслевых знаний и ориентации на ESG. За последние три года Actis применила свой производственный опыт для обновления управленческой команды Saavi и реализации значительной программы технологических и торговых усовершенствований, которые включают обновление парка автомобилей, увеличение мощности, эффективности и доступности.«Мы очень рады объявить о приобретении Saavi Energa и ее ведущей энергетической платформы в Мексике», — сказал Адебайо Огунлеси, председатель и управляющий партнер Gip. Ведущие производственные компании Мексики полагаются на Saavi, чтобы обеспечить надежную и эффективную энергию. Мы надеемся на сотрудничество с командой менеджеров, которая помогла построить этот чрезвычайно процветающий бизнес, чтобы использовать возможности роста как в традиционной, так и в неиссякаемой энергии. За последние три года Компания превратилась в мексиканского лидера в области энергетики.Actis очень довольна продажей Saavi компаниям Global Infrastructure Partners, и мы очень рады тому, что нас ждет в будущем. Наши инвестиции в Saavi являются ярким примером нашей воспроизводимой стратегии по созданию, приобретению и развитию автономных производителей энергии, которые обеспечивают дешевую, надежную и экологически чистую энергию для сообществ, в которые мы инвестируем. ActisActis — ведущий универсальный инвестор в поддерживаемую инфраструктуру, и мы привержены Мексике. С момента основания Actis привлекла 24 миллиарда долларов. Actis считает, что ценности определяют ценность, благодаря глубокому оперативному опыту, присутствию на местах и подходу, основанному на ценности, она обеспечивает агрессивную прибыль для своих мрачных инвесторов и ощутимое уверенное влияние на страны, города и сообщества, в которые она инвестирует.На сегодняшний день Actis инвестировала более 3 миллиардов долларов в Латинскую Америку. Global Infrastructure Partners постоянно получает высший рейтинг в Принципах ответственного инвестирования ООН. Gip нацелена на инвестиции в секторы энергетики, транспорта, водоснабжения и утилизации отходов, а также в секторы инфраструктуры в избранных странах с формирующимся рынком. Команды расположены в 10 офисах, включая Лондон, Нью-Йорк, Коннектикут, Сидней, Мельбурн, Брисбен, Мумбаи, Дели, Сингапур и Гонконг.}

_{Генератор, работающий на морской воде, переключается автономно в зависимости от потребности}

_{Инновационный новый метод получения прямой электрохимической энергии из морской воды означает, что погружные роботы, транспортные средства и детекторы могут погружаться все глубже и дольше в неизведанное.}

_{Экстремальные условия океанских глубин создают огромные проблемы для подводных исследовательских, ремонтных и мониторинговых устройств, и привязать их к кораблю на поверхности с помощью троса жизни не только ограничивает, но и зачастую невозможно. Это означает, что подводным аппаратам и приборам действительно нужны собственные бортовые источники питания. Конечно, этот ограниченный ресурс ограничивает диапазон, и технология погружения во времени может работать под волнами.}

_{Одним из способов преодоления этих ограничений является создание дополнительной электроэнергии из самой морской воды.Эта технология существует — на разных стадиях разработки, — но исследователи из Восточно-Китайского педагогического университета (ECNU) подошли к проблеме с несколько иной точки зрения.}

_{Отчетность в журнале Angewandte Chemie , доктор Мин Ху из Школы физики и материаловедения в ECNU и его коллеги были вдохновлены способностью некоторых морских организмов переключать клеточное дыхание между аэробным и анаэробным, используя различные материалы, например акцепторы электронов.}

Используя эти принципы, исследователи разработали новый тип генератора энергии, который может эффективно и по доступной цене удовлетворить меняющиеся потребности в мощности подводной техники.Их система не только обеспечивает надежную и долгосрочную мощность, но и автоматически переключается на выполнение задач с низким энергопотреблением (например, освещение, датчики температуры и круиз) или краткосрочных задач с высокой мощностью (таких как ускорение). или работа механических захватов).

Это переключаемое производство электроэнергии стало возможным благодаря использованию катода из берлинской лазури. Да, пигмент берлинский голубой, как на чертежах. Прусский синий дешев и доступен в большом количестве, что делает батареи, в которых он используется в качестве электродов, экономически привлекательными.Но у пигмента есть и другие преимущества, помимо цены. Его уникальный состав позволяет ему накапливать энергию намного быстрее — и обратимо — по сравнению с другими соединениями, обычно используемыми для электродов батарей. Это делает его невероятно устойчивым, особенно когда речь идет о циклах зарядки / разрядки.

Берлинская лазурь имеет структуру с ионами цианида в качестве «опор» и ионами железа в качестве «узлов», которые легко принимают и высвобождают электроны, и в сочетании с металлическим анодом может использоваться для выработки электричества из окружающей морской воды.

Способность автономно переключать режимы в соответствии с различными требованиями к мощности — вот что делает этот генератор — или, как исследователи называют его «автопереключаемой двухрежимной системой извлечения энергии из морской воды, обеспечиваемой металлоорганическими каркасами», — таким интересным.

Когда потребляемая мощность низкая, система полагается на растворенный кислород. Поскольку в морской воде содержится много растворенного кислорода (хотя и в низких концентрациях), мощность слабого тока теоретически не ограничена. Когда подводному аппарату требуется быстрое увеличение электрического тока для более энергоемких задач, низкая концентрация кислорода не справляется с этой задачей, но именно в этом случае катод из берлинской синевы делает свой маленький трюк с триггером.

В ответ на потребность в энергии, большое количество положительно заряженных ионов натрия — и, следовательно, большое количество электронов — быстро поглощаются. Когда потребность снижается, электроны снова переходят на кислород, ионы натрия уходят, и генератор снова переходит в режим длительного энергопотребления с низким потреблением энергии.

Тестовая система, которая, по утверждению команды, является коррозионно-стойкой и способной выдерживать многочисленные переключатели режимов, успешно работала непрерывно в режиме высокой энергии (то есть с низким энергопотреблением) в течение четырех дней подряд без видимых потерь мощности.

Статья о развитии была опубликована в журнале Angewandte Chemie .

Источник: Восточно-китайский педагогический университет

Самый дешевый новый автономный генератор энергии для групп домов, 75 кВт

В настоящее время возобновляемые источники энергии все больше и больше расширяются, несмотря на использование ископаемых. Но все они подвержены ограничениям и ограничениям, когда применяются по отдельности. Поэтому значительные усилия направлены на объединение различных источников энергии, таких как гибридные и возобновляемые, для решения этой проблемы.Это изобретение преодолевает все эти проблемы за счет реализации генератора энергии новой концепции, который способен вырабатывать энергию до 75 кВт для группы домов, независимо от возобновляемых или ископаемых источников. Как показано на рисунке, изобретение объединяет пусковую батарею, связанную с блоком Ultracap, подключенную к повышающему DC / DC преобразователю / регулятору. Этот преобразователь постоянного тока в постоянный подключен к новейшему комплекту резонаторов Hexacoil (HRP). HRP имеет пружинный стержень в центральной линии, соединенный с автоматическим сервомеханизмом с супермагнитом (SMAS), для приведения HRP в закрытое положение к многоступенчатому генератору постоянного магнитного потока с высоким крутящим моментом (AFPMG) при срабатывании.Многоступенчатый AFPMG жестко соединен с промышленным PMG одним валом, таким же, как и в области ветроэнергетических генераторов. Таким образом, PMG подключается к местной электросети каждого дома с помощью регулятора мощности переменного тока, чтобы обеспечить требуемый источник питания. Регулятор мощности переменного тока также управляет преобразователем постоянного тока в постоянный для циклов разрядки / подзарядки аккумуляторных батарей и сверхконденсаторов.

Когда пользовательские нагрузки подключаются к местной сетевой шине питания, регулятор мощности переменного тока вызывает падение напряжения на клеммах HRP, так что вся система запускается и HRP генерирует сильную ЭДС, заставляя SMAS закрывается для многоступенчатого AFPMG, доводя его до насыщения.Таким образом, многоступенчатый AFPMG доводит PMG до максимальной скорости вращения, чтобы генерировать требуемую электрическую сеть, а также подзаряжать аккумулятор и блоки ультраконденсата. Аккумуляторные батареи и блоки ультракэпов используются только при первоначальном запуске и подзаряжаются соответствующим образом, как указано выше, так что циклы заряда / разряда сокращаются до минимума, а надежность также достигается на самом высоком уровне.

Вращение PMG ограничивается с высокой скоростью замкнутым энергетическим контуром между HRP и источником питания переменного тока, как указано выше, без дополнительных затрат энергии.

Группы домов могут быть оснащены этим новым генератором энергии мощностью до 75 кВт, а также могут быть подключены к общественной сети через коммерческие модули перефазировки и схемы переключения, чтобы стать поставщиком энергии для GSE, когда энергия не используется дома.

Опытный образец успешно протестирован и находится на стадии патентования. Поддерживающие партнеры также приветствуются для доработки проекта и финансового финансирования.
Дополнительные применения этого изобретения изучаются для транспортных операций, таких как гибридные / электромобили и другие транспортные средства.

проф. англ. Riccardo Tarelli UNINA — Federico II Неаполь (Италия) www.academia.edu

Энергосберегающие фотоэлектрические системы с функцией автономного резерва мощности

Постоянно растущий спрос на энергию наряду с истощением запасов ископаемого топлива и изменением климата вынудил включить производство энергии на основе возобновляемых источников энергии в традиционные энергосистемы. Кроме того, широкая доступность солнечной энергии в сочетании с быстрым развитием фотоэлектрических технологий и их низкими затратами на развертывание и техническое обслуживание способствует значительной доле энергии, генерируемой солнечными батареями, среди общего вклада возобновляемой генерации.Тем не менее, прерывистый характер солнечного излучения вызывает проблемы со стабильностью в сети с высоким проникновением солнечной энергии. Это ограничивает крупномасштабную интеграцию фотоэлектрических источников в энергосистему. Потенциальным решением этой проблемы является смягчение последствий с помощью систем хранения энергии. Однако недостатками являются высокая стоимость, низкая надежность и короткий срок службы доступных в настоящее время технологий накопления энергии. Другой альтернативой для решения этих проблем является реализация кластеров фотоэлектрических источников, подключенных к сети, и управление ими в качестве диспетчерского генератора через структуру микросети (MG).Это сводит к минимуму потребность в дорогостоящих системах хранения энергии для смягчения колебаний мощности и поддержания стабильности сети. Этот тезис предлагает функцию автономного резерва мощности (APRF) для фотоэлектрических источников, подключенных к MG через кластерную архитектуру, которая позволяет создавать солнечные фотоэлектрические системы. Архитектура фотоэлектрического кластера, регулируемая APRF, позволяет уменьшить колебания на стороне источника и нагрузки, испытываемые MG / сетью; тем самым обеспечивая бесперебойную подачу питания на местные нагрузки и отказоустойчивую работу всей системы.APRF регулирует рабочую точку фотоэлектрических источников в точке, отличной от максимальной, и, таким образом, обеспечивает плавную подачу фотоэлектрической мощности вместе с управляемым запасом мощности. Кроме того, этот диспетчерский резерв может быть использован оператором сети для поддержания напряжения и частоты MG / сети в случае дисбаланса потребности в генерации. Предлагаемая функциональность APRF была экспериментально подтверждена в аппаратной среде с последующей аппаратной реализацией на повышающем преобразователе постоянного тока в постоянный ток на основе нитрита галлия (GaN).Кроме того, предложенная схема управления была дополнительно модифицирована, чтобы обеспечить подачу фотоэлектрической энергии в сеть с регулируемой скоростью линейного нарастания.