Разработка элементов систем управления

ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ЗАЛЯЛЕЕВ И.А., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент САФИН А.Р.

В настоящее время все большую актуальность приобретают автономные системы электроснабжения. Несмотря на однотипность основных вариантов проектирования таких энергетических комплексов (в том числе – гибридных), в настоящее время не существует эффективных алгоритмов управления устройствами, входящими в состав комплекса, в целях обеспечения оптимальной его работы и покрытия необходимого уровня потребительской нагрузки.

Соответственно, требуются продолжительные исследования в области определения критериев максимально энергоэффективного взаимодействия компонентов автономных энергоисточников данного типа.

Унификация вариантов построения систем автономного электроснабжения, а также процессов, описываемых алгоритмами работы этих систем, при их формализации способна облегчить проектирование и масштабирование энергетических комплексов.

Источником электрической энергии могут являться:

– дизельные или бензиновые генераторы;

– фотоэлектрические батареи;

– ветрогенераторы;

– ветроустановки.

Двигатели в электростанциях могут использоваться как бензиновые, так и дизельные. Вторые, как известно, экономичнее, легче запускаются, характеризуются более значительным моторесурсом. Но их стоимость примерно в 2-3 выше аналогичных по мощности бензиновых. Поэтому дизельные электростанции рекомендуется применять в случаях, когда перерывы в электроснабжении случаются достаточно часто, что требует продолжительной работы станции. В противном случае целесообразнее использовать бензиновые генераторы.

Солнечные батареи сегодня устанавливаются на частных домах и дачах в качестве домашней электростанции и могут использоваться в качестве основного или резервного источника электроснабжения. Они не требуют значительных затрат на выработку электроэнергии, генерация электроэнергии в них происходит практически «даром». К недостаткам данных устройств относят большой объем стартовых финансовых вложений, к тому же особенности насыщения энергией солнца создают некоторые трудности в их эксплуатации. Это связано с тем, что Солнце способно светить не круглый год, а только днем и только в ясную погоду, поэтому в комплекте с фотоэлектрическими батареями используются аккумуляторы, предназначенные для накопления электроэнергии, и конвертеры – устройства, трансформирующие постоянное напряжение от батарей в переменное 220 В, 50 Гц.

Ветро- и гидрогенераторы – это оборудование, которое уже достаточно давно применяется для генерации электроэнергии. Их использование ограничено различной ветровой активностью местности и наличием водоемов с активным движущимся водным потоком. Также их эффективная эксплуатация сопряжена с использованием дополнительного оборудования (аккумуляторных батарей, преобразователей и пр.).

Рассматривая вопросы эксплуатации систем электроснабжения, важно учитывать тот факт, что обслуживающие источники энергии и сопутствующее электрооборудование должны вырабатывать столько ресурса, сколько потребуется потребителям. Иными словами, работа электростанций и сетей рассчитывается на возможные изменения в нагрузках приемников. Рациональная эксплуатация систем электро-снабжения предусматривает специальную подготовку персонала диспетчерских центров, которые смогут точно отслеживать спрос приемников на электроэнергию. Руководствуясь этими показателями, служба подбирает оптимальное количество генераторов при сокращении нагрузок или, напротив, запускает резервные станции при повышении нужд в энергии. Важно учитывать, что от качества обслуживания энергосистемой зависят производительность и безопасность рабочих процессов на предприятии. Нарушения в электроснабжении способны вызвать аварии, простои на конвейерах и другие неприятные ситуации и явления, в результате которых не исключено появление жертв и недовыпуск изготавливаемой продукции.

УДК 621.316

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЗДУШНЫХ