RU128251U1 - Приливная электростанция - Google Patents
Приливная электростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU128251U1 RU128251U1 RU2012157616/06U RU2012157616U RU128251U1 RU 128251 U1 RU128251 U1 RU 128251U1 RU 2012157616/06 U RU2012157616/06 U RU 2012157616/06U RU 2012157616 U RU2012157616 U RU 2012157616U RU 128251 U1 RU128251 U1 RU 128251U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power plant
- synchronous generator
- power
- inverter
- hydraulic turbine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
1. Приливная электростанция, содержащая гидротурбину, синхронный генератор, кинематически связанный с гидротурбиной, преобразователь частоты из последовательно включенных управляемого выпрямителя, вход которого подключен к выходу синхронного генератора, и инвертора, выход которого предназначен для подключения к энергосистеме, при этом электростанция снабжена системой управления, к выходам которой подключены управляющие входы блока возбуждения синхронного генератора и блока управления преобразователя частоты, а к входам - датчики выходного напряжения синхронного генератора и напряжения сети.2. Электростанция по п.1, в которой управляемый выпрямитель выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах.3. Электростанция по п.1, в которой инвертор выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах.4. Электростанция по п.1, в которой гидротурбина выполнена ортогональной.
Description
Область техники
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована при строительстве и модернизации приливных электростанций.
Уровень техники
Известна гидроэлектростанция, содержащая синхронный генератор, приводимый в вращение турбиной, и преобразователь частоты с блоком управления [Ю.М.Голоднов, А.В.Пиковский. «Генераторы для ветровых, малых и приливных электростанций». Итоги науки и техники. Серия «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». Том 3, М., 1992 г]. Это техническое решение выбрано в качестве прототипа.
В прототипе синхронный генератор выполнен асиихронизированным, преобразователь частоты состоит из трех однофазных мостовых преобразователей частоты с непосредственной связью, выходами подключенных к ротору асинхронизированного генератора, а входами - через согласующие трансформаторы - к сети.
Недостатками данного технического решения являются существенная зависимость массогабаритных показателей преобразователя частоты от диапазона напоров, в котором работает гидротурбина, и повышенная сложность технического решения. Для такой приливной электростанции технико-экономически обоснованным является режим работы преобразователя частоты в диапазоне ±(20%-30%) от номинального значения напора при значительных массо-габаритных показателях. При большем диапазоне напора массогабаритные показатели ПЧ и питающих трансформаторов настолько возрастают, что делают применение подобной схемы электростанции экономически не выгодным. Повышенная сложность такой схемы электростанции связана как с применением сложной схемы преобразователя частоты, которая требует гальванической развязки либо входа (три трансформатора), либо выхода (три гальванически не связанных обмотки на роторе генератора), так и с применением асинхронизированного синхронного генератора, более дорогостоящего, конструкция ротора которого отличается повышенной сложностью по сравнению с ротором синхронного генератора
Раскрытие полезной модели
Задачей, решение которой предлагается в заявляемой полезной модели, является расширение диапазона напоров, при которых возможно генерирование и улучшение технико-экономических показателей электростанции.
Предметом полезной модели является приливная электростанция, содержащая гидротурбину, синхронный генератор, кинематически связанный с гидротурбиной, преобразователь частоты из последовательно включенных управляемого выпрямителя, вход которого подключен к выходу синхронного генератора, и инвертора, выход которого предназначен для подключения к энергосистеме, при этом электростанция снабжена системой управления, к выходам которой подключены управляющие входы блока возбуждения синхронного генератора и блока управления преобразователя частоты, а к входам - датчики выходного напряжения синхронного генератора и напряжения сети.
Это позволяет существенно расширить зону рабочих напоров в сторону более низких напоров при работе гидрогенератора с переменной частотой, повысить к.п.д. процесса преобразования приливной энергии, увеличить выработку электроэнергии и улучшить в целом технико-экономические показатели приливной электростанции.
Развития полезной модели для частных случаев ее осуществления состоят в том, что:
- управляемый выпрямитель может быть выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах;
- инвертор может быть выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах;
- гидротурбина может быть выполнена ортогональной.
Осуществление полезной модели с учетом ее развитий
Структурная схема предлагаемой электростанции изображена на чертеже.
На схеме показаны гидротурбина 1, синхронный генератор 2, кинематически связанный с гидротурбиной 1 через мультипликатор 3, преобразователь 4 частоты, состоящий из последовательно включенных управляемого выпрямителя 5 и инвертора 6.
Вход выпрямителя 5 подключен к выходу синхронного генератора 2. Электростанция снабжена системой 7 управления, к выходам которой подключены управляющие входы блока 8 возбуждения синхронного генератора 2 и блока 9 управления преобразователя 4, а к входам - датчики 10 и 11 выходного напряжения синхронного генератора 2 и напряжения сети соответственно. Выход инвертора 6 подключен к энергосистеме через токоограничивающий реактор 12 и согласующий трансформатор 13.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом:
Приливная энергия преобразуется турбиной 1 (например, ортогональной) во вращательное движение, передаваемое через мультипликатор 3 на вал синхронного генератора 2. Синхронный генератор 2 преобразует вращение вала турбины 1 с изменяющейся частотой вращения в электроэнергию переменной частоты f. Напряжение переменной частоты f со статора генератора 2 поступает на вход выпрямителя 5, являющийся входом преобразователя 4. Выпрямитель 5 преобразует напряжение переменной частоты f генератора 2 в регулируемое выпрямленное напряжение постоянного тока, которое в свою очередь преобразуется инвертором 6 в стабильное переменное напряжение с частотой сети, к которой подключен инвертор 6. В качестве инвертора 6 может быть применен инвертор, ведомый сетью (зависимый инвертор). Управляемый выпрямитель 5 и инвертор 6 могут быть выполнены на SCR-тиристорах, включаемых по управлению, либо на работающих в режиме широтно-импульсной модуляции полностью управляемых (включаемых и выключаемых по управлению) силовых полупроводниковых приборах - тиристорах GTO, IGCT, SGCT или транзисторах IGBT.
Таким образом, независимо от того, с какой частотой вращения работает турбина 1 и, соответственно, какая при этом частота f напряжения генератора 2, ток на выходе выпрямителя 5 всегда постоянен, а инвертор 6 преобразует электроэнергию постоянного тока в электроэнергию переменного тока постоянной частоты. Система 8 возбуждения генератора и блок 9 управления преобразователя частоты под управлением системы 7 регулируют напряжение синхронного генератора 2, напряжение выпрямителя 5 и напряжение инвертора 6 таким образом, чтобы в диапазоне изменения напоров осуществить преобразование энергии приливов и отливов в электроэнергию постоянной частоты и напряжения приемной энергосистемы.
Так как генератор 2 не связан с сетью, а работает на выпрямитель 5, то диапазон частот вращения генератора 2 ограничен только его конструктивными параметрами и может быть сделан достаточно большим. Таким образом диапазон напоров, при которых возможна работа системы генерирования, может быть расширен в зону низких напоров.
Кроме того, предлагаемая полезная модель позволяет исключить режим синхронизации генератора 2 при включении на параллельную работу с энергосистемой и обеспечить устойчивую работу во всем диапазоне изменения напоров.
Claims (4)
1. Приливная электростанция, содержащая гидротурбину, синхронный генератор, кинематически связанный с гидротурбиной, преобразователь частоты из последовательно включенных управляемого выпрямителя, вход которого подключен к выходу синхронного генератора, и инвертора, выход которого предназначен для подключения к энергосистеме, при этом электростанция снабжена системой управления, к выходам которой подключены управляющие входы блока возбуждения синхронного генератора и блока управления преобразователя частоты, а к входам - датчики выходного напряжения синхронного генератора и напряжения сети.
2. Электростанция по п.1, в которой управляемый выпрямитель выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах.
3. Электростанция по п.1, в которой инвертор выполнен с широтно-импульсной модуляцией на полностью управляемых силовых полупроводниковых приборах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157616/06U RU128251U1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Приливная электростанция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157616/06U RU128251U1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Приливная электростанция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU128251U1 true RU128251U1 (ru) | 2013-05-20 |
Family
ID=48804296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012157616/06U RU128251U1 (ru) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | Приливная электростанция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU128251U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2579283C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Подводная приливная электростанция |
-
2012
- 2012-12-27 RU RU2012157616/06U patent/RU128251U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2579283C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Подводная приливная электростанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2506416B1 (en) | System and method for power conversion | |
AU2010353929B2 (en) | Converting device of electrical energy | |
CN104092235B (zh) | 一种双馈发电机组交、直流并网***及方法与应用 | |
NZ599038A (en) | An electrical power conversion system and method | |
CN102185550B (zh) | 双重单元风力发电并网***及其控制方法 | |
CN105790276A (zh) | 一种基于vsc的海上分频输电***及方法 | |
CN101527517A (zh) | 具有直流励磁调节和电压频率变换的双级式矩阵变换器 | |
Rai et al. | Implementation of electronic load controller for control of micro hydro power plant | |
CN103904639B (zh) | 用于柔性直流输电***的双馈型风电机组变流器控制方法 | |
Kumar et al. | SEPIC converter with 3-level NPC multi-level inverter for wind energy system (WES) | |
RU128251U1 (ru) | Приливная электростанция | |
CN201903629U (zh) | 交流变压型励磁同步风力发电实验装置 | |
CN203942288U (zh) | 一种双馈发电机组交、直流并网*** | |
CN202352218U (zh) | 实验室风力发电变流控制装置 | |
Mudholker et al. | SVPWM based converter for PMSG based wind energy conversion system | |
Nawaz et al. | Voltage regulation of variable speed wind turbine using MATLAB/Simulink | |
CN205423064U (zh) | 风力发电*** | |
CN205070732U (zh) | 一种可同时输出单相、三相电压的复合励磁同步发电机 | |
CN103986346A (zh) | 一种基于全波斩控整流电路的风力发电*** | |
CN103633667B (zh) | 一种基于igbt控制的抽水功率调节***及方法 | |
CN108123612A (zh) | 一种基于三电平拓扑电路的五电平变频器控制*** | |
CN202014103U (zh) | 一种风力发电控制及逆变*** | |
Wang et al. | Key technologies of wave energy power generation system | |
CN204334396U (zh) | 一种海水发电*** | |
CN219643598U (zh) | 一种电动机功率测试能量回收*** |