Керування режимами роботи перетворювачів автономних систем електроживлення
| dc.contributor.author | Осипенко, Катерина Сергіївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | промислової електроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | електроніки | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2016-09-23T12:48:28Z | |
| dc.date.available | 2016-09-23T12:48:28Z | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.description.abstracten | The thesis is devoted to the development of theoretical and practical control principles of electrical power converters in autonomous power systems with distributed generation providing minimization of power losses in the system under the stability conditions. The analysis of modern methods of distributed generation systems construction taking into account the influence of separate energy sources parameters on their joint operation is made. It is shown that the use of electrical power converters with controlled external characteristics parameters allows changing modes of energy sources based on the generated power level, and improves the efficiency of primary power in the system with maintaining the required level of the load voltage. The formation of compensator of wind generator synchronous generator the current in accordance with Gaussian law allows increasing the power level that can be selected from the wind flow by at least 2.2%, that illustrates the efficiency increasing. Using the method of structural numbers for the calculation of energy sources transfer coefficient reduces the calculation complexity by reducing the dimension of structural number by n, where n is the number of independent circuits, and allows determining the indices of branches that form a loop with branches between which the power is transmitted. Presentation of diesel generator with separate models at low and high frequencies reduces the order of original model equations to the second and third order, reducing the complexity of the calculations. While comprehensive study of the multiplanimetric system stability with the operating modes of each generator converters determination the use of proposed linear models simplifies the calculations. Basic theoretical calculations were confirmed by the results of computer modeling. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация посвящена разработке теоретических и практических основ управления преобразователями электроэнергии автономных систем электропитания с распределенной генерацией с минимизацией потерь энергии и выполнением условий устойчивости. В работе проведен анализ современных методов построения систем распределенной генерации с учетом влияния параметров отдельных источников энергии на их совместную работу. Показано, что использование преобразователей параметров энергии с управляемыми внешними характеристиками позволяет изменять режимы работы источников энергии в зависимости от величины первичной энергии, что повышает КПД системы, при поддержании заданного уровня напряжения на нагрузке. Формирование тока в переходном режиме для ветрогенератора по Гауссовскому закону повышает на 2,2% величину энергии, которая может быть получена от ветрового потока, что и определяет повышение КПД. Использование метода структурных чисел для расчета коэффициентов передачи источников энергии позволяет уменьшить трудоемкость и сократить время расчетов за счет уменьшения размерности структурного числа на n порядков, где n – количество независимых контуров, и использовать индексы ветвей, которые образуют замкнутые контура с ветвями, между которыми осуществляется передача энергии. При исследовании устойчивости отдельных составляющих узла распределенной генерации значение коэффициента усиления цепи обратной связи при замещении дискретной импульсной нелинейной системы с ШИМ непрерывной линейной системой с запаздыванием близко к значению коэффициента усиления, полученного по импульсной модели преобразователя, что позволяет использовать более простые модели для расчетов. Представление дизель-генератора отдельными моделями в областях низких и высоких частот снижает порядок уравнений исходной модели до второго и третьего, уменьшая трудоемкость расчетов условий устойчивости. При определенных соотношениях тока солнечной батареи к току нагрузки условие устойчивости нарушается, и аккумуляторная батарея, кроме функции накопления энергии, выполняет функцию узла повышение устойчивости. Для подтверждения теоретических выкладок проведено компьютерное исследование устойчивости многоконтурной системы в среде Matlab Simulink, в результате подтверждена адекватность полученных теоретических положений. Результаты выполненных в диссертации исследований внедрены в учебный процесс Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» и при выполнении НИР «Разработка научных положений построения многоуровневых инверторов напряжения для альтернативных источников питания в системе Smart Grid». | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація присвячена розробці теоретичних і практичних засад керування перетворювачами електроенергії автономних систем електроживлення з розподіленою генерацією з мінімізацією втрат енергії в системі при виконанні умов стійкості. В роботі проведений аналіз сучасних методів побудови систем розподіленої генерації з врахуванням впливу параметрів окремих джерел енергії на їх сумісну роботу. Показано, що використання перетворювачів параметрів енергії з керованими зовнішніми характеристиками дозволяє змінювати режими роботи джерел енергії в залежності від величини первинної енергії, та підвищує ККД системи з підтриманням необхідного рівня напруги на навантаженні. Формування струму в перехідному режимі для вітрогенератора відповідно до Гаусівського закону дозволяє на 2,2% підвищити рівень енергії, яка може бути відібрана від вітрового потоку, що і визначає підвищення ККД. Використання методу структурних чисел для розрахунку коефіцієнтів передачі джерел енергії дозволяє зменшити трудомісткість та скоротити час розрахунків за рахунок зменшення розмірності структурного числа на n порядків, де n – кількість незалежних контурів, та використовувати індекси гілок, що утворюють замкнуті контури з гілками, між якими здійснюється передача енергії. Представлення дизель-генератора окремими моделями в областях низьких та високих частот дозволяє знизити порядок рівнянь вихідної моделі до другого та третього, зменшуючи трудомісткість розрахунків. При комплексному дослідженні стійкості багатоконтурної системи з визначенням режимів роботи перетворювачів кожного генератора застосування лінійних моделей дозволяє спростити процес розрахунків. Основні теоретичні викладки роботи підтверджуються результатами комп’ютерного моделювання. | uk |
| dc.format.page | 22 c. | uk |
| dc.identifier.citation | Осипенко К. С. Керування режимами роботи перетворювачів автономних систем електроживлення : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії / Осипенко Катерина Сергіївна. - Київ, 2016. - 22 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/17622 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ "КПІ" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject | автономні системи електроживлення | uk |
| dc.subject | відновлювальні джерела | uk |
| dc.subject | ефективне використання енергії | uk |
| dc.subject | метод структурних чисел | uk |
| dc.subject | напівпровідникові перетворювачі електроенергії | uk |
| dc.subject | стійкість систем з розподіленою генерацією | uk |
| dc.subject | автономные системы электропитания | ru |
| dc.subject | возобновляемые источники | ru |
| dc.subject | метод структурных чисел | ru |
| dc.subject | полупроводниковые преобразователи электроэнергии | ru |
| dc.subject | устойчивость систем с распределенной генерацией | ru |
| dc.subject | эффективное использование энергии | uk |
| dc.subject | autonomous power systems | en |
| dc.subject | electrical power converters | en |
| dc.subject | efficient use of power | en |
| dc.subject | method of structural numbers | en |
| dc.subject | renewable energy sources | en |
| dc.subject | stability of systems with distributed generation | en |
| dc.subject.udc | 621.314 | uk |
| dc.title | Керування режимами роботи перетворювачів автономних систем електроживлення | uk |
| dc.type | Thesis | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії | uk |