Разработка и исследование автономной системы электроснабжения сельского дома

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 05.20.02
  • Научная степень: Кандидатская
  • Год защиты: 2011
  • Место защиты: Москва
  • Количество страниц: 173 с. : ил.
  • Стоимость: 250 руб.
Титульный лист Разработка и исследование автономной системы электроснабжения сельского дома
Оглавление Разработка и исследование автономной системы электроснабжения сельского дома
Содержание Разработка и исследование автономной системы электроснабжения сельского дома
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
ОБЗОР СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
1.1 Состояние электроснабжения сельского хозяйства России
1.2. Автономное электроснабжение маломощных потребителей
1.3 Характеристики машинных преобразователей энергии
1.4 Пути повышения коэффициента использования топлива в ДВС
1.5 Использование возобновляемых источников энергии в автономных системах гарантированного электроснабжения
1.6 Направления использования солнечной энергии
1.7 Состояние и развитие ветроэнергетики
1.8 Цель и задачи диссертации
Выводы
ГЛАВА
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Принципы оптимизации параметров лопасти ветроколеса ветроагрегатов малой мощности
2.2 Принцип выбора ВЭУ по расчётной мощности
2.3 Коррекция параметров лопастей ветроколеса УВЭ-500 с целью увеличения выработки
2.4 Расчёт профиля лопасти
2.5 Исследования возможности применения асинхронного двигателя в качестве
генератора ветроагрегата
Выводы
ГЛАВА
РАЗРАБОТКА АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОГО ДОМА
3.1 Постановка задач

3.2 Анализ графиков нагрузки для поликомплектного источника
3.3 Структура поликомплектного источника и его обоснование
3.4 Экспериментальные показатели ветроагрегата
3.5 Геометрия солнечных батарей и её обоснование
3.6 Разработка автономной ветро-солнечной энергоустановки с дизельным резервом
3.7 Разработка автоматической системы автономного электроснабжения
3.8 Анализ качества генерируемой электроэнергии в системе бесперебойного питания
3.9 Анализ экономических показателей автоматической системы автономного
электроснабжения
Выводы
ГЛАВА
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Основные положения и принципы оценки эффективности автономной системы электроснабжения
4.2 Экономическое окружение проекта
4.3 Анализ экономической эффективности поликомплектного источника
Выводы
Общие выводы
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Возобновляемая энергетика в настоящее время уверенно приобретает реальную значимость. Для того чтобы в ближайшей перспективе она получила широкое развитие, предстоит осуществить методологическую и концептуальную оценку существующих методов использования возобновляемых ресурсов и усилить инновационную составляющую исследований нетрадиционных источников энергии [1].
Значительные потери электроэнергии и низкая надёжность энергоснабжения при использовании автономных источников в сельском хозяйстве России связаны с тем, что ветрогенераторы, солнечные батареи, жидкотопливные электростанции (ЖТЭ) не всегда полно используют свой потенциал. Потери могут составлять до 50% вырабатываемой электроэнергии. Снижение собственных затрат энергии и получение максимальной отдачи от комплекта энергетического оборудования достигается за счёт применения гибридных систем и контроля за процессами выработки энергии. Раздельное использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и ЖТЭ в большинстве случаев нецелесообразно. Поэтому нередко ВИЭ используют совместно с ЖТЭ, организуя на их основе гарантированное электроснабжение. Несовместимость энергетических потенциалов и мощности преобразователей ВИЭ в электроэнергию с графиком нагрузки требует решения задачи управления потоками энергии в источнике с учётом требований эргономики для сельскохозяйственных потребителей.
Целью работы является:
Разработка и создание поликомплектного источника гарантированного электроснабжения (ПИГЭ) для сельского жилого дома при эффективном использовании возобновляемых источников энергии. В соответствии с данной целью ставятся и решаются следующие задачи:
1. Оптимизация геометрии лопастей ветроколеса ВЭС по максимальному коэффициенту использования энергии ветра

В общем случае СКУ должно обеспечить [67] :
- контроль тока, напряжения и температуру накопителей;
- защиту батарей от токовых перегрузок;
- отключение или перевод в безопасное состояние вышедших из строя единичных аккумуляторов или групп аккумуляторов;
- выработку управляющих команд для систем терморегулирования батарей;
- прием и отработку внешних управляющих команд, передачу информации о состоянии батарей;
- самотестирование работоспособности блоков, входящих в состав СКУ;
В России, несмотря на нарастающие потребности внутреннего рынка, наблюдается существенное отставание от передовых в техническом отношении стран в разработках и производстве современных электротехнических накопителей. В частности, практически отсутствует производство стационарных и тяговых необслуживаемых аккумуляторных батарей (АБ) всех типов из отечественных компонентов, а их рынок занят импортной продукцией. О ведении разработок в области герметизированных СКА в 2004 году заявили ОАО «Подольский аккумуляторный завод» и ОАО «Электросила» (С.-Петербург») [68].
Отечественные электрохимические конденсаторы (ЭХК) в основном производятся на базе водных электролитов. Исключением является щелочные гибридные ЭХК, производимые фирмой «Эсма» [69].
Несмотря на высокий уровень отечественных первичных литиевых источников тока (ФГУП «Альтен», ОАО «Литий элемент» и др.), до последнего времени литий-ионные аккумуляторы у нас серийно не производились. В начале 2006 года о готовности производить ЛИА ёмкостью 14 А-ч заявило ОАО «Аккумуляторная компания «Ригель» (С.-Петербург) где был введён в эксплуатацию производственный участок производительностью порядка 300 кВт-ч/год [70].
ОАО «Гириконд»(С.-Петербург) ведет НИОКР по созданию ЭХК с органическим электролитом (аналог фирмы «ЭРСОБ») [71].

Рекомендуемые диссертации данного раздела