Проектирование системы частотного управления синхронной реактивной машиной для кинетических накопителей энергии

Михаил Владимирович Глазырин; Валерий Дмитриевич Юркевич

doi:10.34831/EP.2022.1091.6.003

Проектирование системы частотного управления синхронной реактивной машиной для кинетических накопителей энергии

Михаил Владимирович Глазырин, Валерий Дмитриевич Юркевич

Аннотация

Кинетические накопители энергии (КНЭ), подключённые к питающей сети вблизи потребителя, позволяют разгрузить систему электроснабжения от переменной составляющей передаваемой по сети активной мощности. Для современных энергоёмких и экономичных КНЭ, с размещением маховика и мотор-генератора в герметичной камере с разреженным воздухом, обоснована целесообразность применения в качестве мотор-генератора синхронной реактивной машины (СРМ). На основании привлечения метода разделения движений разработана методика расчёта параметров ПИ-регулятора угловой скорости и ПИ-регуляторов токов статора СРМ. Применение данной методики позволяет обеспечить минимизацию потерь по цепям статора СРМ в динамических режимах работы КНЭ.

Ключевые слова

маховик, мотор-генератор, синхронная реактивная машина, электромагнитный момент, вектор тока статора, минимизация электрических потерь по цепям статора, регулирование токов, регулирование угловой скорости, ПИ-регулятор, метод разделения движений

Полный текст:

PDF

Литература

Соколов, М.А. Сравнительный анализ систем запасания энергии и определение оптимальных областей применения современных супермаховиков [Текст] / М.А. Соколов, В.С. Томасов, R.P. Jastrzębskib // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2014. – № 4 (92). – С. 149 – 155.

Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока [Текст] / А.Б. Виноградов. – Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 2008. – 298 с.

Hofmann, H. Synchronous reluctance motor/alternator for flywheel energy storage systems [Text] / H. Hofmann, S.R. Sanders // Proc. 1996 IEEE Power Electronics in Transportation Workshop. – 1996. – pp. 199 – 206.

Гулиа, Н.В. Циклические испытания накопителя кинетической энергии большой мощности и энергоемкости [Электронный ресурс] / Н.В. Гулиа, А.В. Кацай // Электронная библиотека «Наука и техника», 1997. – 7 с. – (http://n-t.ru/tp/ts/ci.htm).

Вейнгер, А.М. Регулируемый синхронный электропривод [Текст] / А. М. Вейнгер. – М.: Энеpгоатомиздат, 1985. – 224 с.

Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование синхронных реактивных двигателей в составе частотно-регулируемого электропривода [Текст] / Р.Т. Шрейнер, С.И. Шилин, А.В. Медведев // Электроприводы переменного тока: труды Международной семнадцатой научно-технической конференции 26 -- 30 марта 2018_г. – Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», 2018. – С. 58 – 63.

Ключев, В.И. Теория электропривода [Текст] / В.И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.

Гельвер, Ф.А. Управление реактивной электрической машиной с анизотропной магнитной проводимостью ротора [Текст] / Ф.А. Гельвер, И.В. Белоусов, В.Ф. Самосейко, В.А. Хомяк // Труды Крыловского гос. научного центра. – СПб.: ФГУП «Крыловский гос. науч. центр». – 2019. – Т. 3, № 389. – С. 127 – 138.

Юркевич, В.Д. Синтез нелинейных нестационарных систем управления с разнотемповыми процессами [Текст] / В.Д. Юркевич. -- Серия ”Анализ и синтез нелинейных систем”. – СПб.: Наука, 2000. – 287 с.

Xiaojun, L. A review of flywheel energy storage systems: state of the art and opportunities. [Electronic resource] / L. Xiaojun, A. Palazzolo // Dwight Look College of Engineering, Texas A&M University, College Station, Texas, 77840, USA. – (https://arxiv.org/pdf/2103.05224.pdf).

Nordling, A. Energy Storage. Electricity storage technologies IVA’s. Electricity Crossroads project [Electronic resource] / A. Nordling, R. Englund, A. Hembjer, A., Mannberg // Royal Swedish Academy of Engineering Sciences. – 2016. – 24 p. – (https://www.iva.se/globalassets/rapporter/vagval-el/201604-iva-vagvalel-ellagring-rapport-english-e-ny.pdf

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.1091.6.003