Реверсируемый преобразователь параметров электроэнергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.12, кандидат наук Суяков, Сергей Александрович

• Суяков, Сергей Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Суяков, Сергей Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список принятых сокращений Введение

7

1 Основные подходы к регулированию потоков мощности в 14 управляемых системах передачи переменного тока

1.1 Общие сведенья о регулировании активной и реактивной 18 мощностей и мощности искажения в электрических сетях

1.2 Обзор современных технологий генерации электроэнергии 22 малой распределенной энергетики

1.2.1 Классификация ветроэнергетических установок

1.2.2 Способы регулирования выходной мощности ВЭУ

1.2.3 Перспективы использования ВЭУ на основе технологии 31 малоинерционного генератора

1.3 Структурная схема подключения преобразователя параметров 34 электроэнергии

1.4 Анализ схемотехнических решений устройств и способов 36 регулирования потоков мощности

1.4.1 Устройства поперечного регулирования потоков мощности

1.4.2 Устройства продольного регулирования потоков мощности

1.4.3 Объединённый регулятор потоков мощности

1.5 Определение принципиальной электрической схемы 47 преобразователя параметров электроэнергии вставка постоянного тока

2.1 Векторное описание потоков мощности в стационарной 55 системе координат

ВЫВОДЫ

53

2 Математическая модель основных элементов ППЭ ВПТ

54

2.2 Векторное описание потоков мощности во вращающейся 62 системе координат

2.3 Принципы регулирования величины и направления потоков 65 мощности в 1111Э ВПТ

2.4 Математическая модель силового модуля ППЭ ВПТ

2.4.1 Математическая модель трехфазного мостового ИН с 72 нейтралью

2.4.2 Математическая модель фильтра выходной цепи переменного 76 тока

2.5 Математическая модель ВЭУ МИГ

2.5.1 Математическая модель турбины ВЭУ

2.5.2 Математическая модель электрической машины 84 ВЫВОДЫ 87 3 Разработка алгоритма работы основных элементов ППЭ ВПТ

3.1 Принцип управления ППЭ ВПТ на стороне ВЭУ МИГ 90 3.1.1 Структурная схема системы управления ППЭ ВПТ на стороне 95 ВЭУ МИГ

3.2 Принцип управления ППЭ ВПТ на стороне нагрузки 100 потребителя

3.2.1 Структурная схема системы управления ППЭ ВПТ на стороне 101 нагрузки потребителя в автономном режиме работы

3.2.2 Структурная схема системы управления ППЭ ВПТ на стороне 107 нагрузки потребителя в синхронном режиме работы

3.3 Программный комплекс моделирования основных 110 составляющих ППЭ ВПТ

3.3.1 Имитационная модель турбины ВЭУ

3.3.2 Имитационная модель МИГ

3.3.3 Имитационная модель силового модуля ППЭ ВПТ 120 ВЫВОДЫ ;

4 Исследование режимов работы ППЭ ВПТ

4.1 Осуществление пуска ВЭУ МИГ и реверсирование потоков 128 мощности ППЭ ВПТ

4.2 Компенсация реактивной мощности и мощности искажения

4.3 Исследование процесса коммутации силовых ключей ППЭ 138 ВПТ

4.3.1 Метод пространственно-векторной модуляции

4.3.2 Методы адаптивного контроля тока с динамически изменяемой 141 шириной гистерезиса и фиксированной шириной гистерезиса

ВЫВОДЫ

5 Техническая реализация системы управления и анализ работы 147 экспериментальной установки ППЭ ВПТ

5.1 Описание силового модуля ППЭ ВПТ

5.2 Проектирование системы управления ППЭ ВПТ

5.2.1 Цифровая система управления контроллера ППЭ ВПТ

5.2.2 Аналоговая система управления блока синхронизации с сетью

5.3 Тестирование экспериментальной установки ППЭ ВПТ 164 ВЫВОДЫ 171 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 172 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 174 ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АВР - устройство автоматического включения резерва;

АГ - асинхронный генератор;

АКМ - асинхронная короткозамкнутая машина;

АМ — асинхронная машина;

АсГ — асинхронизированный генератор;

БРЭЛЛ - энергосистемы Беларуси, России, Эстонии, Латвии, Литвы;

ВИЭ - возобновляемые источники энергии;

ВПТ — вставка постоянного тока;

ВЭГ - ветроэлектрогенератор;

ВЭС - ветроэнергетическая система;

ВЭУ — ветроэнергетическая установка;

ДЭС - дизельная электростанция;

ДШГ - динамическое изменение ширины гистерезиса;

ЕН - ёмкостной накопитель;

ЕЭС - единая энергетическая система;

ИН — инвертор напряжения;

ЛУ — логическое устройство;

МГЭС - малая гидроэлектростанция;

МИГ - малоинерционный генератор;

МОП - модельно-ориентированного проектирования;

ОРПМ - объединенный регулятор потоков мощности;

ОСРВ - операционная система реального времени;

ОЭС - объединенная энергетическая система;

ПАИС (РРАА) - программируемая аналоговая интегральная схема;

ПЛИС (ЕРСА) - программируемая логическая интегральная схема;

ПВМ - пространственно-векторная модуляция;

ПО - программное обеспечение;

ППЭ - преобразователь параметров электроэнергии;

ПУМ - прямое управление моментом;

САПР — система автоматического проектирования;

САФ — силовой активный фильтр;

СБ - солнечная батарея;

СГ - синхронный генератор;

СТАТКОМ — статический компенсатор реактивной мощности; СТК - статический тиристорный компенсатор; СУ - система управления;

ТТРН - трансформаторно-тиристорный регулятор напряжения;

ТЭ - топливный элемент;

УШР - управляемый шунтирующий реактор;

ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты;

ФВЧ - фильтр верхних частот;

ФНЧ - фильтр нижних частот;

ФПУ - фазоповоротное устройство;

ФШГ - фиксированная ширина гистерезиса;

ШИП - широтно-импульсной преобразователь;

ШИМ - широтно-импульсная модуляция;

ЭДС - электродвижущая сила;

ЭК - электрическое кольцо;

DSP - цифровой сигнальный процессор;

ENTSO-E - европейская сеть системных операторов передачи электроэнергии;

FACTS - гибкие (управляемые) системы передачи переменного тока; HIL - программно-аппаратное тестирование; MCU- микроконтроллер;

NORDEL - энергообъединение стран Северной Европы; PIL — процессорно-программным тестирование.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Реверсируемый преобразователь параметров электроэнергии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Мировые тенденции развития современной энергетики направлены, в первую очередь, в сторону разработки и исследования энергоэффективных технологий. Возрастающая потребность общества в энергоресурсах обусловлена истощением запасов органического топлива, а с дальнейшим развитием человечества их потребление будет только увеличиваться.

В электроэнергетике тема энергосбережения и энергоэффективности в последние годы получает всё большую значимость и в нашей стране. Общий износ распределительных сетей единой энергетической системы России (ЕЭС) достиг 70%, а постоянно увеличивающееся энергопотребление приводит к снижению качества и стабильности электрических параметров, росту числа аварийных ситуаций на электрических подстанциях и электроустановках потребителя.

Проблема электроснабжения встает наиболее остро на территориях с большим количеством малых и децентрализованных потребителей. По причине значительной удаленности от основных промышленных и энергетических центров, низкой плотности населения, слабой развитости транспортных систем присоединение районов с изолированными энергосистема к ЕЭС становится малорентабельным. В связи с этим, одним из рациональных способов решения сложившейся проблемы можно считать развитие распределенной энергетики на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с генерирующими установками, расположенными в непосредственной близости от потребителя. Одним из таких источников является ветроэнергетика.

Для более активного внедрения ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой и средней мощности необходима разработка новых технических комплексов, направленных на повышение энергоэффективности преобразования энергии низкопотенциального течения воздушного потока. В связи с этим,

наибольший интерес представляют конструкции ВЭУ основанные, на использовании концепции малоинерционного генератора (МИГ).

Вместе с тем, совместное использование возобновляемых и традиционных источников энергии и объединение их в распределенную электрическую сеть формирует следующие требования к преобразователям параметров электроэнергии (ППЭ):

- автономная и синхронная передача потоков мощности от различных генерирующих источников электроэнергии распределенной сети в нагрузке потребителя;

- регулирование величины и направления передаваемой активной, реактивной мощностей и мощности искажения в отдельном канале линии электроснабжения;

- сопряжение разнородных источников энергии, и приведение параметров генерируемой электроэнергии к стандартным параметрам электрических сетей;

- стабилизация выходного напряжения и достижение бесперебойного питания в цепи нагрузки потребителя;

- компенсация реактивной мощности и мощности искажения в узле подключения к электроэнергетической системе.

На данный момент в электротехнике уже существуют теоретические и практические наработки в области схемотехники ППЭ и топологии распределенной электрической сети. Однако системы измерения электрических параметров в реальном масштабе времени, обработки информации, и формирование законов управления силовыми преобразователями требуют глубокого изучения и анализа.

Большой вклад в решение проблем, связанных с уменьшением дефицита электроэнергии децентрализованных потребителей, регулированием потоков мощности и увеличением показателей качества передаваемой мощности в высоковольтных системах электроснабжения внесли отечественные и зарубежные ученые: Ю.К. Розанов, Г.С. Зиновьев, B.C. Моин, Ю.И. Колобов, Ю.В. Шаров,

И.И. Карташев, Н. Akagi, E.H. Watanabe, N.G. Hingorani и др. Однако тема сопряжения генерируемых мощностей ВЭУ с конечным потребителем в низковольтных электрических сетях изучена недостаточно.

Объект исследования — преобразователь параметров электроэнергии с реверсируемым направлением передачи потоком мощности.

Предмет исследования — методы управления и регулирования потоков мощности между ветроэнергетической установкой с нестабильными электрическими параметрами и распределенной энергосистемой путем использования ведомых инверторов напряжения (ИН), объединённых в топологию вставки постоянного тока (ВПТ).

Целью диссертационной работы является исследование режимов работы реверсируемого преобразователя параметров электроэнергии вставки постоянного тока (ППЭ ВПТ), и разработка системы управления, позволяющей регулировать потоки мощности и повышать качество передаваемой электроэнергии в» распределенной электрической сети класса напряжения 0,4 kB.

Для достижения поставленной цели автором решались следующие задачи: ,

- анализ перспективности использования ветроэнергетической установки малоинерционного генератора (ВЭУ МИГ) в распределенной системе электроснабжения децентрализованных потребителей;

- обзор существующих схемотехнических решений построения силовой части ППЭ, их функциональных возможностей и определение исследуемой топологии;

- исследование систем и методов регулирования потоков мощности в электрических сетях, способов сопряжения ВЭУ МИГ с традиционными первичными источниками электропитания и потребителями;

- разработка математической модели для регулирования потоков мощности посредством ППЭ ВПТ, в соответствии с законами общей теории мгновенной мощности;

- создание компьютерной имитационной модели для исследования регулировочных, энергетических, спектральных характеристик ППЭ ВПТ и анализа автономного и синхронного режимов передачи потока мощности от ВЭУ МИГ в распределенную энергосистему.

- проектирование системы управления ППЭ на основе компьютерной имитационной модели, работающей в реальном масштабе времени, и дальнейшее прототипирование органов управления с использованием современных программируемых аналоговых интегральных схем (ПАИС).

Методы исследования. Для решения поставленных задач при выводе математических зависимостей напряжений и токов инвертора использовались основные положения теории электрических цепей с применением классического, а также операторного методов решения обобщённых дифференциальных уравнений. При описании основных законов регулирования потоков мощности применялась модифицированная теория мгновенной мощности, а также методы преобразования в стационарную а,Р,у и векторную d,q,0 систему координат. В системе управления ППЭ ВПТ использовались совместно методы пространственно-векторной модуляции (ПВМ) и прогноза среднего значения выходного напряжения ИН за один период коммутации силовых ключей. При регулировании выходного тока ИН применялись методы адаптивного контроля с динамически изменяемой шириной гистерезиса (ДШГ) и фиксированной шириной гистерезиса (ФШГ) опорного сигнала. Для поддержания заданного значения скорости вращения ротора ВЭУ МИГ использовался метод прямого управления моментом (ПУМ). В качестве инструмента анализа статических и динамических процессов в исследуемой системе применялся метод моделыю-ориентированного проектирования в компьютерной среде разработки MatLab/Simulink.

Научная новизна работы.

1. Разработан способ регулирования активной мощности посредством ППЭ ВПТ с использованием метода прогноза среднего значения модулирующего

сигнала за один период коммутации силовых ключей и последующего формирования выходного напряжения инвертора по методу пространственно-векторной модуляции. Данные методы обеспечивают уменьшение коэффициента гармоник и снижение коммутационных потерь по сравнению со способами управления, основанными на базе двухполярной трехфазной широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

2. Разработан алгоритм компенсации реактивной мощности и мощности искажения посредством ППЭ ВПТ на основе метода адаптивного контроля тока с динамически изменяемой шириной гистерезиса, что позволило обеспечить фиксированную частоту коммутации силовых ключей, при заданных пределах отклонения амплитуды выходного тока инвертора и исключить из системы управления задержки, вызванные постоянной времени ПИ-регулятора, который используется для расчёта выходного напряжения инвертора в соответствии с опорным значением тока задания.

3. Исследованы физические процессы в механической и электрической системах ВЭУ МИГ при регулировании величины и направления потока мощности через ППЭ ВПТ по методу прямого управления моментом. Использование данного метода управления малоинерционным генератором позволяет осуществлять регулирование выходной мощности ветроэнергетической установки без необходимости непосредственного измерения скорости вращения ротора на стороне механической системы.

4. Разработана математическая модель в компьютерной среде МшЬаЫЗипиПпк для стационарных, переходных и аварийных режимов работы ППЭ ВПТ при динамически изменяющихся опорных значениях тока задания.

Практическая ценность.

1. Разработанные способы управления ППЭ ВПТ обеспечивают решения задач по регулированию активной мощности, компенсации реактивной мощности и мощности искажения в распределенной энергосистеме, что позволяет повысить

уровень качества и стабильности параметров электроэнергии, поставляемой потребителем.

2. Полученные результаты исследований и разработанные алгоритмы управления ВЭУ МИГ создают предпосылки для интеграции нового класса ВИЭ в распределенную энергосистему. Путем использования ППЭ ВПТ обеспечивается передача потока мощности в прямом направлении — для генераторного режима работы МИГ, в обратном направлении - для двигательного режима МИГ (запуск ВЭУ).

3. Разработано математическое описание и компьютерная модель ППЭ ВПТ в среде MatLab/Simulink, позволяющее моделировать аварийные режимы работы, исследовать переходные процессы. На основе компьютерной модели была создана система управления ИН, работающая под управлением операционной системы реального времени (ОСРВ) — MatLab хРС Target.

Связь работы с научными программами. Исследования по данной тематике проводились в рамках ряда государственных контрактов:

1. Государственный контракт № 02.516.11.6045 по теме: «Разработка технических решений для обеспечения сопряжения потребителей и различных типов источников электрической энергии» шифр: 2007-6-1.6-31-04-034.

2. Государственный контракт № 16.516.11.6114 по теме: «Разработка технологии эффективного использования возобновляемых источников энергии в локальной системе электроснабжения потребителей» шифр: 2011-1.6-516-047-096.

3. Государственный контракт № 16.516.11.6063 по теме: «Разработка новой технологии распределения электрической энергии в электроэнергетических установках (Распределенные электрические сети)» шифр: 2011-1.6-516-008-186.

Положения, выносимые на защиту.

1. Принципы построения и схемные решения ППЭ для регулирования активной мощности, компенсации реактивной мощности и мощности искажения в распределенной энергосистеме.

2. Алгоритм регулирования активной и реактивной мощности и мощности искажения в реальном масштабе времени в распределенной энергосистеме.

3. Математические и компьютерные модели для исследования стационарных и динамических режимов работы ППЭ ВПТ.

4. Система управления ППЭ ВПТ.

5. Результаты анализа работы ППЭ ВПТ в режиме регулирования активной мощности, компенсации реактивной мощности и мощности искажения в распределенной энергосистеме.

Личный вклад автора. Постановка задачи и формирование цели исследования, разработка математической и имитационной моделей, анализ результатов компьютерного моделирования, синтез систем управления и проектирование экспериментальной установки.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на: «Актуальные проблемы электроэнергетики», Нижний Новгород, 2009; IX Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки», Нижний Новгород, 2010; VII Всероссийская научная молодежная школа «Возобновляемые источники энергии», МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 2010; Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодёжи», Самара, 2011; 17-я Нижегородской сессии молодых ученых (технические науки), Татинец, 2012; Конкурс студенческих проектов «Энергия развития», Москва, 2012; 5-ая Международная конференция «Russia Power», молодёжная программа «Инвестируя в будущее», Москва, 2013.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в издании рекомендованных перечнем ВАК, 1 статья в иностранном журнале и 1 монография.

1 Основные подходы к регулированию потоков мощности в управляемых системах передачи переменного тока

Единая энергетическая система (ЕЭС) России является одной из крупнейших в мире централизованно-управляемых энергообъединениий, которая включает в себя 69 региональных энергосистем, работающих в составе семи объединенных энергетических систем (ОЭС): Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада [1] (рисунок 1).

НОРВЕГИЯ "*

-чг. J—

^ЛУ-'

ЕЭС РОССИИ

ВЫРАБОТКА: 1 032 270.9 млн.кВт*ч В т.ч. ТЭС: 699 45В,1 илн.кВгЧ ГЭС: 155 359,6 млн.кВт*ч АЭС: 177 453Д мпН-кВт*ч

ЭСТОНИЯ: ЛАТВИЯ

ЛИТВА ■ БЕЯАРУСЬ , ' ж*)щф>-

\

ФИНЛЯНДИЯ ПОТРЕБЛЕНИЕ: 1016 497,9 мли.кВГч

г7

ri

А

(-О

САЛЬДО: -15 773.0 млн кВт'ч

ч Д Ч л. S

ОЭС СЕВЕРО!.. Ж ЗАПАДА

JV À

J-

■ a^W

Г J

л) I

Ч ' "МЛАД*" 51) У

МОЛДОВА } ОЭС ЦЕНТРА 3

с-ь <шф . ^кицг- » : УКРАИНА -

СРЕДНЕЙ ОЭС УРАЛА

ОЭС ЮГА

АБХАЗИЯ >« „

ЮЖНАЯ ОСЕТИЯ 4ЙЮ ГРУЗИЯ 4т

АРМЕНИЯ

АЗЕРБАЙДЖАН

: КАЗАХСТАН

. / % - \ ■ ^

Ч Г^Ч ^ \

Ч-н4^, УЗБЕКИСТАН " •Тг>

ТУРКМЕНИСТАН

■

/ ТЕХНОЯОГИЧЕСКИ-

ИЗОШРОВАННЫЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ .

1 "'Ч.

г

у!

л

гу

L

ОЭС СИБИРИ

fil

ОЭС ВОСТОКА

Л

J

I

КЫРГЫЗСТАН

Г-1_—~ V ^rSXjk/v—v ТАДЖИКИСТАН

ИРАН

МОНГОЛИЯ

КИТАЙ

Гл

rJ

дя

Рисунок 1 - Карта объединенных энергетических систем России

Одной из стратегических целей развития ЕЭС России является интеграция с европейскими энергетическими системами. Примером такого международного сотрудничества можно считать проект о параллельной работе энергосистем Беларуси, России, Эстонии, Латвии, Литвы (БРЭЛЛ), в котором установлены общие принципы организации совместной работы электрического кольца (ЭК),

образованного сетями этих стран [2]. Кроме того, ЕЭС России через Выборгский преобразовательный комплекс сопряжена с энергосистемой Финляндии, которая в свою очередь входит в состав энергообъединения стран Северной Европы (NORDEL) [3].

В результате, ЕЭС России в совокупности с энергосистемами стран СНГ и Балтии образует Восточный энергетический союз (ЕЭС/ОЭС) [4]. Конечной целью, которого является интеграция с европейской сетью системных операторов передачи электроэнергии (международное обозначение - ENTSO-E). Такое объединение означало бы создание самого большого в мире энергетического объединения (рисунок 2), расположенного в 12 часовых поясах с суммарной установленной мощностью более 860 ГВт [5].

штш

Рисунок 2 — Карта европейской сети системных операторов передачи

электроэнергии

Однако кроме декламируемых преимуществ использования ЕЭС для транспорта электроэнергии и сопряжения генерирующих мощностей с нагрузкой потребителя, существует целый ряд технических факторов, замедляющих процесс

интеграции ЕЭС России внутри страны и, как следствие, в международную энергосистему [6, 7]. Данные факторы, в первую очередь, связан с наличием проблем в электропередающих сетях и дефицитом электроэнергии в отдельных районах страны.

Проблемы электропередающих сетей в ЕЭС обусловлены следующими причинами [8, 9, 10]:

- недостаточная пропускная способность межсистемных и системообразующих линий электропередач (между ОЭС Центра и ОЭС Юга, ОЭС Урала и ОЭС Северо-Запада, ОЭС Средней Волги и ОЭС Юга);

- изолированность отдельных ОЭС от ЕЭС (отсутствие межсистемных связей ОЭС Востока (энергосистемы республик Саха (Якутия), Камчатского края, Сахалинской области, Магаданской область и Чукотского автономного округа));

- недоиспользование сетей и неоптимальное распределение потоков мощности по параллельным линиям различного класса напряжений (ОЭС Северо-Запада, линии 330/220/110 кВ, ОАО Мосэнерго, линии 500/220/110 кВ и т.д.).

- недостаточная степень устойчивости электрических сетей при суточном, изменении потребления электроэнергии (ОЭС Центра, Средней Волги и Северо-Запада и др.);

Большинство из указанных проблем могут эффективно решаться на базе уже существующих линий электропередач путем использования технологии гибких (управляемых) систем передачи переменного тока (международное обозначение - FACTS) [11, 12, 13]. Которая вобрала в себя достижения современной силовой преобразовательной техники и теории управления потоками мощности электрических сетей в реальном времени.

Кроме проблем электропередающих сетей в ЕЭС России существует дефицит вырабатываемой электроэнергии в удалённых районах страны. Более 2/3 территории государства находятся в зоне децентрализованного энергоснабжения (см. рисунок 3), на которой проживает около 12,8 млн. человек [14, 15, 16]. Для энергоснабжения населения данной территории используется малая энергетика на

органическом топливе (в основном дизельные электростанций (ДЭС)). Кроме того, отсутствие технической возможности осуществления параллельной работы ОЭС Сибири и ОЭС Востока значительно осложняет развитие электроэнергетики в этих регионах.

Рисунок 3 - Зона децентрализованного электроснабжения России

Одним из рациональных путей решения возникшей проблемы дефицита электроэнергии в удалённых от ЕЭС регионах страны является введение новых генерирующих мощностей за счёт использования ВИЭ. С учётом географических и климатических особенностей расположения зон децентрализованного энергоснабжения наиболее перспективными ВИЭ являются малые гидроэлектростанции (МГЭС), а также ВЭУ [17, 18].

В результате, введения новых генерирующих установок (в частности ВИЭ) в непосредственной близости к децентрализованному потребителю, а также учитывая возможность будущей интеграции с ЕЭС, необходима разработка и исследование нового электротехнического оборудования в сетях 0,4 кВ. Которое может выполнять функции как элемента силовой регулирующей активно-адаптивной электроники, так и устройства сбора, обработки и передачи информации.

1.1 Общие сведенья о регулировании активной и реактивной мощностей и мощности искажения в электрических сетях

В теоретических основах электротехники активную мощность Р принято определять как среднее значение мгновенной мощности /?(/) за период Т [19]:

т т

Р = (1)

1 о 1 о

где , /(0 - мгновенные значения напряжения и тока, протекающие в цепи.

При передачи электроэнергии от генератора к потребителю с максимальным КПД форма сетевого напряжения и тока должна быть синусоидальной и содержать только основную гармонику. В частном случае при рассмотрении идеализированной однофазной системы электропитания, в которой к синусоидальному источнику ЭДС подключена активно-индуктивная нагрузка (рисунок 4), напряжения и ток представлены в следующем виде:

М(0 = Л/2£/8Ш(со0> (2)

/(О = 42Ып(Ш - ф). (3 )

Рисунок 4 - Осциллограмма напряжения и тока для активно-индуктивной

нагрузки

Мгновенная мощность может быть выражена следующим образом:

р(0 = и(1)г(0; (4)

p(t) = 2 UI sin(œOsin(co/ - cp) ; (5)

p(t) = UIcos(q>)-UIcos(2(ùt-q>); (6)

p(t) = UI cos(cp)[l - cos(2œ0] - UI sin(cp) sin(2œf ), (7)

где U, I - действующие значения напряжения и тока, протекающие в цепи; ср - фазовый угол сдвига между напряжением и током.

Из выражения (7) видно, что мгновенная передаваемая включает в себя две составляющие (рисунок 5). Первая составляющая UI cos(<p)[l - cos(2coi)] ~ имеет постоянное значение равное UI cos(cp) - называемая активная мощность. Переменная компонента UI cos((p) cos(2atf) пульсирует с двойной частотой и никогда не принимает отрицательное значение, следовательно, имеет единственное направление потока мощности от источника к приёмнику. Во второй составляющей L7sin(cp)sin(2co/) - амплитуда сигнала равна UI sin(cp) — определяется как реактивная мощность. Переменная компонента sin(2co/) также пульсирует с двойной частотой, но может принимать, как положительное, так и отрицательное значение, поэтому направление потока мощности непрерывно изменяется (от источника к приёмнику и от приёмника к источнику), при этом

среднее значение второй компоненты будет равно нулю.

р

-Ж1-

~cos(2w/))

О

-Q3in(2wz)

О

04

Рисунок 5 — График разложения мгновенной мощности на составляющие

В реальных условиях вследствие использования несимметричной, нелинейной нагрузки потребителем в результате процесса генерации, передачи,

преобразования электроэнергии и ряда других факторов форма напряжения и тока отличается от синусоидальной формы сигнала, описываемого выражениями (2),

(3).

Используя разложение в ряд Фурье для симметричной функции относительно начала координат, запишем уравнения напряжения и тока для несинусоидального периодического сигнала [20]: u{t) = U[m sin(cof + Vi) + sin(2co/ + \|/2) +... + Unm sin(«coi + \i/rt), (8)

)> (9)

где, n — номер гармоники;

Ulm,U2m,...,Unm — амплитудное значение напряжения 1, 2,..., п-ой гармоники; /lw,/2m,...,/„w — амплитудное значение тока 1, 2,..., п-ой гармоники; v|/i,v|/2,...,v|/w ~~ угол сдвига 1, 2,..., п-ой гармоники напряжения относительно начала отсчёта;

Ф1,Ф2,...,Ф„ - угол сдвига 1, 2,..., «-ой гармоники тока относительно 1, 2,..., п-ой гармоники напряжения;

со = Inf - круговая частота напряжения и тока.

Действующее значение напряжения и тока для уравнений (8), (9) записывается:

и=щ»2 ty„2, сю)

i=A]i2(t)dt=i±in2, (п)

V п=\

где, ип,1п ~ действующее значение напряжения и тока для п-ой гармоники, при разложении несинусоидального сигнала в ряд Фурье.

Полная мощность или кажущаяся определяется следующим соотношением:

5 = (12)

Соответственно активная и реактивная мощности определяются как сумма активных и реактивных мощностей отдельных гармоник.

Р = ИРп=Иип1п соэф^,

п=1 п=1

00 00

п=1 п=1

(13)

(14)

Как видно из соотношений (13) и (14), активная и реактивная мощности периодического несинусоидального сигнала не могут достаточно охарактеризовать полную мощность, так как в этих выражениях отсутствуют взаимосвязи между соседними гармониками. С этой целью вводится понятие мощности искажения, которое можно записать с учётом уравнений (8) и (9) следующим образом:

к=\

ьтЦкШ + ук ) - (пШ + \|/и - фи ))

п=1

пфк

(15)

С учётом вышесказанного, полная мощность, формируемая несинусоидальным периодическим сигналом напряжения и тока, вычисляется:

(16)

5 = д/,Р2+£2+£>2.

Графически зависимость этих мощностей можно показать на векторной диаграмме в виде параллелепипеда (рисунок 6)

Для приёмников переменного тока вводится понятие коэффициента мощности, определяемое как отношение потребляемой активной мощности к полной:

Р

Къл =

(17)

Рисунок 6 - Параллелепипед мощностей

Представление полной мощности в виде геометрической суммы активной, реактивной мощностей и мощности искажения (рисунок 6) с учётом выражений (13) - (15) предполагает следующие направления, с помощью которых возможно регулирование потоков мощности:

- уменьшение фазового угла сдвига между одноименными гармониками сигналов напряжения и тока ведет к увеличению доли активной мощности;

- увеличение фазового угла сдвига между одноименными гармониками сигналов напряжения и тока ведет к приросту доли реактивной мощности;

- уменьшение амплитуды высших гармонических составляющих и фазового угла сдвига между разноименными гармониками сетевого напряжения и тока ведет к уменьшению величины мощности искажения.

1.2 Обзор современных технологий генерации электроэнергии малой распределенной энергетики

В последнее время во всем мире проводятся активные исследования, направленные на поиск и вовлечение в топливно-энергетический баланс новых источников энергии. Среди всех научных изысканий в данной области наибольший интерес проявляется к ВИЭ:

- ветроэлектрогенераторы (ВЭГ);

- малые гидроэлектростанции (МГЭС);

- солнечные батарея (СБ);

- топливные элементы (ТЭ)

Использование ВИЭ в качестве альтернативы традиционным источникам энергии позволяет увеличить прирост генерируемой мощности, сократить экономические издержки в процессе производства, снизить загрязнение окружающей среды [21].

Однако широкое внедрение указанных источников энергии сопряжено с рядом трудностей, основные из которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Недостатки альтернативных источников энергии

Вид энергоресурсов Причины малой эффективности

Солнечная энергия - низкое КПД фотоэлектрический солнечных панелей; - низкая удельная мощность солнечного излучения на поверхности панели - наличие значительных по величине коллекторных площадей; - низкая экономическая рентабельность;

Ветряная энергия - непостоянность скорости ветра; - наличие шумовых акустических спектров

Топливные элементы — необходимость замены активных материалов - утилизации отходов

Гидроресурсы - большая занимаемая площадь - влиянии на окружающую среду

Геотермальные ресурсы - ограниченность географических зон

Из анализа недостатков ВИЭ следует, что непостоянство и низкая плотность энергоносителя являются основным тормозящим фактором интеграции данных видов источников в существующие энергосистемы [22]. Средняя удельная плотность энергии ветрового потока, как правило, не превышает нескольких

сотен Вт/м . При скорости ветра 10 м/с удельная плотность потока энергии приблизительно равна 500 Вт/м . Плотность энергии водного потока, имеющего

Л

скорость 1 м/с, также составляет всего около 500 Вт/м . Плотность среднегодового значения потока солнечного излучения для самых солнечных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Суяков, Сергей Александрович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Лисицын, Н.В. Единая энергосистема России / Н.В. Лисицын, Ф.Я. Морозов, A.A. Окин, В.А. Семенов. -М.: МЭИ, 1999. - 284 с.

2. Волкова, Е.Д. Электроэнергетическая кооперация на постсоветском пространстве / Е.Д. Волкова, A.A. Захаров, C.B. Подковальников, В.А. Савельев, Л.Ю. Чудинова // Евразийская экономическая интеграция. 2011. №3(12). С. 26^15.

3. Балыбердин, Л.Л. Электропередача Россия - Финляндия с ВПТ - этап в развитии техники постоянного тока / Л.Л. Балыбердин, К.Б. Гусаковский, Е.Ю. Змазнов, Н.Г. Лозинова // Известия НИИПТ: научный сборник. 2010. №64. С. 168-180.

4. Аюев, Б.И. В едином ритме с Европой / Б.И. Аюев // Мировая энергетика 2007. №6. С. 66-69.

5. Сивков, A.A. Основы электроснабжения: учебное пособие / A.A. Сивков, Д.Ю. Герасимов, A.C. Сайгаш. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012.- 180 с.

6. Дьяков, А.Ф. Менеджмент и маркетинг в электроэнергетике: учебное пособие для студентов ВУЗов / А. Ф. Дьяков, В. В. Жуков, Б. К. Максимов, В. В. Молодюк. -М.: МЭИ, 2007. - 504 с.

7. Мастерова, O.A. Эксплуатация электроэнергетических систем и сетей: учебное пособие / O.A. Мастерова, A.B. Барская. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2006. - 114 с.

8. Руденко, Ю.Н. Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / Ю.Н. Руденко, В.А. Семёнов. -М.: МЭИ, 2000. - 649 с.

9. Основы современной энергетики. Современная электроэнергетика / под ред. А.П. Бурмана, В.А. Строева.-М.: МЭИ, 2008. - 632 с.

10. Коротков, В.А. Проблемы управляемости ЕЭС России в условиях рынка энергии и развития международного энергетического сотрудничества / В.А. Коротков [и др.] // Тр. ИГЭУ. 2001. Вып. 5. С. 3-20.

11. Кочкин, В.И. Применение гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока в энергосистемах / В.И. Кочкин, Ю.Г. Шакарян. -М: Торус пресс, 2011. — 311 с.

12. Padiyar, K.R. FACTS controllers in power transmission and distribution / K.R. Padiyar. - New Delhi: New Age International Publishers, 2007. - 549 p.

13. Song, Y.H. Flexible AC transmission systems (FACTS) / Y. H. Song, A. T. Johns. - London: The Institution of Electrical Engineers, 1999. — 187 p.

14. Безруких, П.П. Зачем России возобновляемые источники энергии? / Энергия: экономика, техника, экология. 2002. №10. С. 2-8.

15. Лукутин, Б.В. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении / Б.В. Лукутин, О.А. Суржикова, Е.Б. Шандарова. —М.: Энергоатомиздат, 2008. - 231 с.

16. Атлас ветрового и солнечного климатов России / Под ред. Борисенко М.М., Стадник В.В.-СПб.: Изд-во ГГО им. А.И. Воейкова, 1997.-173 с.

17. Лоскутов, А.Б. Анализ применения и развития ветроустановок / А.Б. Лоскутов, А.И. Чивенков, Е.А. Михайличенко //Промышленная энергетика. 2012. №5. С. 57-63.

18. Дьяков, А.Ф. Малая энергетика России. Проблемы и перспективы. / А.Ф. Дьяков. -М.: НТФ «Энергопрогресс», 2003. - 128 с.

19. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи / Л. А. Бессонов. — 9-е изд. перераб. и доп. —М.: Высшая школа, 1996. — 639 с.

20. Анго, А. Математика для электро- и радиоинженеров / А. Анго. Перевод с французского под общей ред. К.С. Шифрина. - М.: Наука, 1965. - 780 е..

21. Чуркин, A.M. Сравнительный экономический анализ традиционных и альтернативных технологий получения электроэнергии / A.M. Чуркин // Возобновляемые источники энергии: материалы V научной молодежной школы. — М.: МИРОС, 2006. С. 133-136.

22. Попель, О.С. Перспективные направления использования возобновляемых источников энергии в централизованной и автономной энергетике / О.С. Попель, Б.Ф. Реутов, А.П. Антропов // Теплоэнергетика. 2010. №11. С. 2-11.

23. Зубарев, В. В. Использование энергии ветра в районах Севера / В.В. Зубарев, В.А. Минин, И.Р. Степанов. -Д.: Наука, 1989. - 208 с.

24. Нефедова, JI.B. Состояние, проблемы и перспективы развития мировой ветроэнергетики / JI.B. Нефедова // Возобновляемые источники энергии: лекции ведущих специалистов. -М.: МИРОС, 2002. С. 283-297.

25. Мастепанов, A.M. Экономика и энергетика регионов Российской Федерации / A.M. Мастепанов, В.В. Саенко, В.А. Рыльский, Ю.К. Шафраник. -М.: Экономика, 2001. - 480 с.

26. Городов, Р.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие / Р.В. Городов, В.Е. Губин, А.С. Матвеев. -Томск: Изд-во ТПУ, 2009. - 294 с.

27. Удалов, С.Н. Возобновляемые источники энергии / С.Н. Удалов. — 3-е изд., перераб. и доп. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014. - 459 с.

28. Твайделл, Дж. Возобновляемые источники энергии / Дж. Твайделл, А. Уэйр. -М.: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с.

29. Grauers, A. Higher Electrical Efficiency with Variable Speed / A. Grauers // European Community Wind Energy Conference. - Lübeck-Travemünde, Germany. 1993. P. 656-658.

30. Iov, F. Power Electronics Control of Wind Energy in Distributed Power Systems / F. Iov, M. Ciobotaru, F. Blaabjerg // 11th Int. Conf. Optimization of Electrical and Electronic Equipment. - Brasov, 2008. P. 29^14.

31. Hansen, L.H. Conceptual survey of Generators and Power Electronics for Wind Turbines / L. H. Hansen [and others]. - Roskilde: Pitney Bowes Management Services Denmark, 2002. - 105 p.

32. Харитонов, В.П. Автономные ветроэлектрические установки / В.П. Харитонов. —М.: Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства, 2006. - 280 с.

33. Суяков, С.А. Инновационные технологии в ветроэнергетике / С.А. Суяков, С.Н. Удалов, A.A. Ачитаев, - Saarbrücken:LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014.- 160 с.

34. Suyakov, S.A. The technical complex of increasing energy efficiency of wind power station / S.A. Suyakov [and others] // 5th Int. Sci.-Tech. Conf. European Science and Technology. - Munich, 2013. P. 432^40.

35. Пат. 145935 Рос. Федерация: МПК Н02К16/04, Н02К17/16, Н02К1/02. Электрический генератор для ветроэнергетической установки / Ачитаев A.A. / заявитель и патентообладатель Ачитаев A.A., Пчелинцев A.C. — № 2013159273/07; заявл. 10.06.2011; опубл. 27.09.2014, Бюл. 27.-2 с.

36. Ананичева, С.С. Качество электроэнергии. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. А. Алексеев, А. JI. Мызин. - 3-е изд., испр. - Екатеринбург: УрФУ, 2012. - 93 с.

37. ГОСТ Р 54149-2010 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2012. -20 с.

38. ГОСТ Р 53362-2009 (МЭК 62040-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Систем бесперебойного питания. Требования и методы испытаний. - М.: Стандартинформ, 2011. - 39 с.

39. Суяков, С.А. Автоматизированная система управления узлом нагрузки в рамках концепции построения интеллектуальных электрических сетей / С.А. Суяков, А.И. Чивенков, А.Б. Лоскутов, А.П. Антропов // Промышленная энергетика. 2012. №5. С. 4-10.

40. Пат. 2355092 Рос. Федерация: МПК H02J9/06.Cnoco6 бесперебойного электроснабжения / Асабин A.A., Лоскутов А.Б., Чивенков А.И. / заявитель и патентообладатель Нижегородский государственный технический университет

им. P.E. Алексеева. -№ 2008110192/09; заявл. 17.03.2008; опубл. 10.05.2009, Бюл. 13.-7 с.

41. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники: учебное пособие / Г.С. Зиновьев. - 2-е изд. испр. и доп. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 664 с.

42. Кабышев, A.B. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий: учебное пособие / A.B. Кабышев. —Томск: Изд-во ТПУ, 2012.-234 с.

43. Слепченков, М.Н. Математическая модель трехфазного силовго параллельного активного фильтра по току в dq-координатах / М.Н. Слепченков, А.И. Чивенков // Электромагнитная совместимость и электромагнитная безопасность: труды международной научно-технической конференции. — Санкт-Петербург, 2004. С. 67-71.

44. Климов, В.П. Компенсаторы реактивной мощности и мощности искажения в системах гарантированного электропитания промышленного назначения / В.П. Климов, Ю. Карпиленко, В. Смирнов // Силовая Электроника. 2008. №3. С. 108-112.

45. Лебедев, В.В. Анализ устройств выделения высших гармоник напряжения автономной электроэнергетической системы / В.В. Лебедев // Труды 15-го международного научно-промышленного форума Великие реки. Том 2. 2013. С.261-264.

46. Коробко, Г.И. Выделение сигнала нелинейных искажений при отклонении частоты и амплитуды сетевого напряжения / Г.И. Коробко, В.В. Лебедев, C.B. Попов // Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. 2014. № 1(103). С. 180-187.

47. Maiiah, N.F. Single Phase Unified Power Flow Controller (UPFC): Simulation and Construction / N.F. Mailah, S.M. Bashi // European Journal of Scientific. - Research, 2009. №4. P. 677-684.

48. Hingorani, N.G. Understanding FACTS ¡Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems / N.G. Hingorani, L. Gyugyi. - New York: Wiley-IEEE Press, 2000. - 452 p.

49. Padiyar, K.R. Modeling, control design and analysis of VSC based HVDC transmission systems / Padiyar, K.R, Prabhu, N. // IEEE Int. Conf. on Power System Technology POWERCON. 2004. Vol. 1. P. 774-779.

50. Akagi, H. Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning / H. Akagi, H.W. Edison, A. Mauricio. - New York: Wiley-IEEE Press, 2007.-379 p.

51. Akagi, H. The Theory of Instantaneous Power in Three-Phase Four-Wire System: A Comprehensive Approach / H. Akagi, S. Ogaawara // IEEE Industry Appl. Conf. Thirty-Fourth IAS Annual Meeting. 1999. Vol. 1. P. 431-^39.

52. Clarke, E. Circuit Analysis of A-C Power System. Vol. 1 - Symmetrical and Related Components / E. Clarke. - New York: Wiley, 1943. - 402 p.

53. Ivanqui, J. "pq Theory" Control Applied to Wind Turbine Trapezoidal PMSG under Symmetrical Fault / J. Ivanqui, H. Voltolini, R. Carlson, E.H. Watanabe // IEEE Electric Machines & Drives Conference (IEMDC). 2013. P. 534-540.

54. Смирнов, М.И. Пуско-регулирующее устройство на базе статического компенсатора реактивной мощности: дис. ...канд. техн. наук / Смирнов М.И.Москва, 2007. - 158 с.

55. Чивенков, А.И. Силовой модуль интегрированной системы управления электрическими сетями / А.И. Чивенков, В.В. Севостьянов // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 2(99). С. 196-204.

56. Ghoshal, A. A Method То Improve PLL Performance Under Abnormal Grid Conditions / A. Ghoshal, J. Vinod // National Power Electronics Conference. -Bangalore, 2007. P. 432-^39.

57. Суяков, С.А. Сравнительный анализ принципов управления автономным инвертором напряжения / С. А. Суяков, А. И. Чивенков, // IX Международная

молодежная научно-техническая конференция Будущее технической науки. Сб. тезисов докладов. - Н. Новгород, 2009. С. 83-84.

58. Zhou, К. Relation between space-vector modulation and three-phase carrier-based PWM / K. Zhou, D. Wang // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2002. Vol.49. №. l.P. 186-196.

59. Broeck , H.W. Analysis and realization of a pulse width modulator based on voltage space vectors / H.W. Broeck, H.C. Skudelny, G.V. Stanke // EEE Transactions on Industry Applications. 1988. Vol.24. P. 142-150.

60. Mehrizi-Sani, A. Harmonic and Loss Analysis of Space-Vector Modulated Converters / A. Mehrizi-Sani, S. Filizadeh, P. L. Wilson // Int. Conference on Power Systems (IPST'07). - Lyon, 2007. P. 432^138.

61. Ofualagba, G. The Modeling and Dynamic Characteristics of a Variable Speed Wind Turbine / O. Godswill, E. Ubeku // Journal of Energy Technologies and Policy. 2011. Vol.1, №.3. P. 10-22.

62. Johnson, K.E. Control of Variable-Speed Wind Turbines: Standard and Adaptive Techniques for Maximizing Energy Capture / K.E. Johnson, L.Y. Pao, M.J. Balas, L.J. Fingersh // IEEE Control Systems. 2006. Vol.26, Iss.3. P. 70-81.

63. Betz, A. Introduction to the Theory of Flow Machines / A. Betz, Translated by D.G. Randall. - New York: Pergamon Press, 1966. - 297 p.

64. Heier, S. Grid Integrationof Wind Energy Conversion Systems / S. Heier, Translated by R. Waddington - 2-nd edition. - Chichester: John Wiley & Sons, 2006. -446 p.

65. Anderson, P.M. Stability Simulation of Wind Turbine Systems / P.M. Anderson B.Anjan // IEEE Transactions on Power Oprators and Systems. 1983. Vol.PAS-102, №.12. P. 3791-3795

66. Удалов, C.H. Инновационная технология в ветроэнергетике / С. Н. Удалов, А.А. Ачитаев // Интеллект и наука: тр. 14 Всерос. молодёж. науч. конф. с междунар. Участием. - Железногорск, 2014. С. 119-120.

67. Ачитаев, А.А. Исследование малоинерционной асинхронной машины в ветроэнергетических установках малой мощности / А.А. Ачитаев, В.З. Манусов // Возобновляемые источники энергии: материалы VIII научной молодежной школы. -М.: МИРОС, 2012. С. 19-23.

68. Ачитаев, А.А. Моделирование асинхронного ветрогенератора на малоинерционном роторе средствами программного комплекса ELCUT 5.7 / А.А. Ачитаев // Возобновляемые источники энергии: материалы VII научной молодежной школы. -М.: МИРОС, 2010. С. 47-50.

69. Алтунин, Б.Ю. Электротехнические расчеты в системе компьютерного моделирования MATLAB SIMULINK: учебное пособие / Б.Ю. Алтунин, И.В. Блинов, Н.Г. Панкова. - Н.Новгород: НГТУ, 2004. - 123 с.

70. Герман-Галкин, С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК / С.Г. Герман-Галкин. - СПб.: Корона-Век, 2008. - 368 с.

71. Суяков, С. А. Проблемы интеграции ветроустановок в единую энергетическую систему России [Электронный ресурс] / С.А. Суяков // Инженерный вестник Дона. 2014. №3. URL: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD 98 suyakov.pdf 2534.pdf (дата обращения 10.03.2015).

72. Усольцев, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: учебное пособие / А.А. Усольцев. -СПб.: СПбГУ ИТМО, 2006. - 94 с.

73. Li, X. Development of a three-phase three-level inverter for an electric vehicle / X. Li, R. Duke, S. Round // Australasian Universities Power Engineering Conf. -Darwin, 1999. P. 247-251.

74. Abdul Wahab, H.F. Simulink Model of Direct Torque Control of Induction Machine / H.F. Abdul Wahab, H. Sanusi // American Journal of Applied Sciences. 2008. №.1. P. 1083-1090.

75. Lee, K.B. Improved Direct Torque Control for Sensorless Matrix Converter Drives with Constant Switching Frequency and Torque Ripple Reduction / K.B. Lee, F.

Blaabjerg // International Journal of Control, Automation, and Systems. 2006. Vol.4, №.1. P. 113-123.

76. Kadjoudj, M. Modified Direct Torque Control of Permanent Magnet. Synchronous Motor Drives / M. Kadjoudj, S. Taibi, N. Golea // International Journal of Sciences and Techniques of Automatic control & computer engineering IJ-STA. 2007. Vol.1, №.2. P. 167-180.

77. Никитенко, Г.В. Ветроэнергетические установки в системах автономного электроснабжения / Г.В. Никитенко, Е.В. Коноплев. - Ставрополь: АГРУС, 2008.- 152 с.

78. Суяков, С.А. Вопросы автоматизации сопряжения параллельных источников энергии с различными параметрами / С.А. Суяков, А.П. Антропов, А.И. Чивенков // Электроэнергетика глазами молодежи: Научные труды Международной научно-технической конференции, сборник докладов. — Самара: СамГТУ, 2011. Т. 1. С. 271 -275.

79. Mansour, М. Direct Torque Control Strategy of an Induction-Machine-Based Flywheel Energy Storage System Associated to a Variable-Speed Wind Generator / M. Mansour [and others] // Energy and Power Engineering, 2012. №.4. P. 255-263.

80. Malesani, L. PWM Current Control Techniques of Voltage Source Converters - A Survey / L. Malesani, P. Tomasin // IEEE Industrial Electronics, Control, and Instrumentation. 1993. Vol.2. P. 670-675.

81. Kazmierkowski, M.P. Current Control Techniques for Three-Phase Voltage-Source PWM Converters: A Survey / M.P. Kazmierkowski, L. Malesani// IEEE Transactions on Industrial Electronics. 1998. Vol.45., №5 P. 691-703.

82. Suarez, J.P. Current control schemes for three-phase fourwire shunt active power filters: a comparative study / J.P. Suarez, H. Amaris, G. Robles // Rev. Fac. Ing/ Univ/Antioquia. 2010. № 52. P. 206-214.

83. Слепченков, M.H. Аналитическая модель для разработки контроллеров трехфазных силовых параллельных активных фильтров по напряжению / М.Н. Слепченков, К.В. Ларионов, А.И. Чивенков // Электрооборудование

промышленных установок: Труды Нижегородского государственного технического университета. — Н.Новгород: НГТУ, 2005. С . 67—72

84. Akagi, Н. Control strategy of active power filters using multiple voltage-source PWM converters / H.Akagi, A. Nabae, S. Atoh // IEEE Trans. Ind. Appl. 1986. Vol. IA-22, №.3. P. 460-465.

85. Buso, S. Comparison of Current Control Techniques for Active Filter Applications / S. Buso, L. Malesani, P. Mattavelli // // IEEE Trans, on Ind. Electronics. 1998. Vol. 45, №.5. P. 722-729.

86. Розанов, Ю.К. Цифровая система управления статическим компенсатором реактивной мощности / Ю.К. Розанов, М.И. Смирнов, К.С. Кошелев // Электричество. 2006. №7. С. 25-30.

87. Brod, D.M. Current Control of VSI-PWM Inverters / D.M Brod, D.W. Novotny // IEEE Transactions on Industry Applications. 1985. Vol. IA-21, № 4. P. 562570.

88. Усольцев, А.А. Векторное управление асинхронными двигателями: учебное пособие / А.А. Усольцев. -СПб.: СПбГУ ИТМО, 2002. - 43 с.

89. Zhou, К. Relation between space-vector modulation and three-phase carrier-based PWM / K. Zhou, D. Wang // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2002. Vol.49, № 1. P. 186-196.

90. Neacsu, D.O. Space Vector Modulation - An Introduction / D.O. Neacsu // The 27th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2001. P. 15831592.

91. Manuel, A. Three-Dimensional Space Vector Modulation in abc Coordinatesfor Four-Leg Voltage Source Converters / A. Manuel [and other] // IEEE Power Elect. Letters. 2003. Vol.1, № 4. P. 104-109.

92. Колоколов, Ю.В. Динамика релейно-импульсных регуляторов переменного тока с адаптацией гистерезиса / Ю.В. Колоколов, Д.О. Тей // Вестник Югорского государственного университета. 2011. Вып. 3(22). С. 115-122.

93. Чивенков, А.И. Расширение функциональных возможностей инвертора напряжения систем интеграции возобновляемых источников энергии и промышленной сети [Электронный ресурс] / А.И. Чивенков, В.И. Гребенщиков, А.П. Антропов, Е.А. Михайличенко // Инженерный вестник Дона. 2013. №1. URL: http://vvwvv.ivdon.iai/ur>loads/article/pdf/IVD 102 Chivenkov.ndf 1564.pdf (дата обращения 10.03.2015).

94. Диллабер, Э Практические стратегии для перехода на модельно-ориентированное проектирование встроенных приложений / Э. Диллабер, JI. Кендрик, В. Джин, В. Редди // // Компоненты и технологии. 2011. №10. С. 172180.

95. Гребенщиков, В.И. Разработка системы управления интеллектуальных регуляторов параметров качества электрической энергии / В.И. Гребенщиков, А.И. Чивенков, В.В. Севостьянов, И.А. Захаров // Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. 2014. № 5(107). С. 106-111.

96. Петров, С.П. Параметрическая идентификация пространственно распределенных динамических систем / С.П. Петров // Вопросы управления. 2000. №2. С.37-41.

97. Бутусов, Д.Н. Автоматизация проектирования встраиваемых систем: дис. ...канд. техн. наук /Бутусов Д.Н.- Санкт-Петербург, 2012. - 186 с.

98. Суяков, С.А. Алгоритмы управления трехфазным автономным инвертором напряжения с применением современной аналоговой элементной базы / С.А. Суяков, С.А. Голубев, А.И. Чивенков // Актуальные проблемы электроэнергетики: Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. - Н. Новгород: НГТУ, 2009. - Т. 77. - С. 26-31.

99. Щерба, А. Программируемые схемы Anadigm. Проекты, примеры применения / А. Щерба // Компоненты и технологии. 2012. № 12. С.6-9.

100. Пат. 2503113 Рос. Федерация: МПК H02J7/10. Устройство заряда накопительных конденсаторов / Чивенков А.И., Гребенщиков В.И.,

Михайличенко Е.А., др. / заявитель и патентообладатель Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. — № 2012125330/07; заявл. 18.06.2013; опубл. 27.12.2013, Бюл. 36. - 5 с.

101. Kraiem, Н. EKF-Based Sensorless Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor: Comparison Between Two Different Selection Tables / H. Kraiem [and other] // GJTO Transaction in Machine, Power electronics and Drives. 2010. Vol.1, P. 46-52.