Стационарные и динамические режимы автономного электротехнического генераторного комплекса на основе машины двойного питания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Горланов, Михаил Леонидович

• Горланов, Михаил Леонидович
• кандидат технических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат технических наук Горланов, Михаил Леонидович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ.

1.1. Обзор современных электротехнических генераторных комплексов

1.1.1. Электротехнические генераторные комплексы на основе синхронного генератора.

1.1.2. Электротехнические генераторные комплексы на основе асинхронного генератора.

1.1.3. Электротехнического генераторные комплексы на основе машины двойного питания.

1.2. Влияние приводного движителя на работу автономного электротехнического генераторного комплекса на основе машины двойного питания.

Выводы.

Глава 2. СТАЦИОНАРНЫЕ РЕЖИМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРНОГО КОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ МАШИНЫ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ.

2.1. Электротехнический генераторный комплекс в составе неразветвленной электромеханической системы.

2.1.1. Мощность асинхронного генератора.

2.1.2. Мощность преобразователя частоты.

2.2. Электротехнический генераторный комплекс в составе разветвленной электромеханической системы.

2.2.1. Мощность асинхронного генератора.

2.2.2. Мощность преобразователя частоты.

2.3. Баланс активной и реактивной мощности в электротехническом генераторном комплексе.

2.4. Энергетические показатели электротехнического генераторного комплекса.

Выводы.

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРНОГО КОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ МАШИНЫ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ.

3.1. Исходные уравнения. Управляемые переменные.

3.2. Динамические режимы при изменении нагрузки.

3.2.1. Динамические режимы с учетом трансформаторной ЭДС статора.

3.2.1.1. Экспоненциальный закон формирования управляемой переменной.

3.2.1.1.1. Изменение нагрузки предварительно нагруженного генератора.

3.2.1.1.2. Подключение нагрузки на генератор, работающий вхолостую.

3.2.1.1.3. Влияние диапазона изменения скорости вращения первичного движителя.

3.2.1.2. Линейный закон формирования управляемой переменной

3.2.1.2.1. Изменение нагрузки предварительно нагруженного генератора.

3.2.1.2.2. Подключение нагрузки на генератор, работающий вхолостую.

3.2.2. Динамические режимы без учета трансформаторной ЭДС статора.

3.2.2.1. Изменение нагрузки предварительно нагруженного генератора.

3.2.2.2. Подключение нагрузки на генератор, работающий вхолостую.

Выводы

Глава 4. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРНОГО

КОМПЛЕКСА НА ОСНОВЕ МАШИНЫ ДВОЙНОГО

ПИТАНИЯ.

4.1. Динамические режимы с учетом трансформаторной ЭДС статора

4.1.1. Наброс нагрузки на генератор, работающий вхолостую.

4.1.1.1. Влияние величины и характера подключаемой нагрузки

4.1.1.2. Влияние времени регулирования и скорости вращения приводного движителя.

4.1.1.3. Влияние номинальной мощности и числа пар полюсов генератора.

4.1.2. Изменение нагрузки предварительно нагруженного генератора.

4.1.3. Влияние закона формирования управляемой переменной.

4.2. Динамические режимы без учета трансформаторной ЭДС статора

4.3. Законы управления преобразователем частоты электротехнического генераторного комплекса.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стационарные и динамические режимы автономного электротехнического генераторного комплекса на основе машины двойного питания»

Россия является страной с высокой степенью централизации энергетической системы. Большая часть (около 90%) электрической энергии в нашей стране производится крупными атомными и гидроэлектростанциями, а также электростанциями, работающими на органическом топливе. Услугами энергосистемы пользуются более 85% населения страны [7]. Однако значительная часть территории России, к которой относятся горные районы, районы с малой плотностью населения и населенные пункты, сильно удаленные от крупных энергетических центров, еще не подключена к централизованной энергетической системе. Общая численность населения, проживающая на таких территориях, превышает 12 миллионов человек [55]. Основным источником получения электроэнергии для них являются дизель-генераторные установки небольшой мощности.

Необходимое для функционирования таких установок топливо завозится из далеко расположенных центров, что в итоге делает себестоимость вырабатываемой электроэнергии очень высокой. В связи с ростом цен на органические виды топлива, ухудшающейся экологической ситуацией возникла тенденция использования нетрадиционных, возобновляемых источников электрической энергии [64]. К электрогенерирующим комплексам, использующим нетрадиционные источники получения энергии, относятся малые гидроэлектростанции (МГЭС) [1, 22, 54, 105], ветроэнергетические установки (ВЭУ) [19, 32, 99] и другие. Разработка и внедрение в производство указанных генераторных комплексов - одно из основных направлений развития отечественной и мировой энергетики, которое способствует решению актуальной в настоящее время проблемы энергосбережения и вовлечению возобновляемых источников в энергетический баланс страны.

В последнее время во многих странах (Норвегия, Китай, США, Австралия и др.) большое внимание уделяется развитию малой гидроэнергетики [111, 112]. Трудности с доставкой органического топлива в удаленные районы, повышение его стоимости одновременно с достижениями в области создания электротехнического оборудования привели к повышению рентабельности МГЭС. Несомненным преимуществом МГЭС является то, что они относятся к числу экологически чистых источников электрической энергии. По оценкам специалистов общая потребность в МГЭС для мирового рынка энергетики на сегодняшний день составляет более 2 миллионов единиц, а для стран СНГ примерно 6 тысяч единиц [98].

Кроме электротехнических генераторных комплексов (ЭГК), использующих нетрадиционные источники энергии, в малой энергетике широкое распространение получили ЭГК, работающие на органическом топливе. Особенно важным в этом случае является рациональное использование энергоресурсов на автономных объектах. На сегодняшний день традиционный вариант решения данного вопроса - применение дизель-генераторных агрегатов. Более перспективным является использование избыточной мощности главной силовой установки для привода генератора. Например, на речных и морских судах практически во всем диапазоне скоростей хода судна у главного двигателя есть резерв мощности, составляющий около 15%, а потребность судовой электростанции обычно составляет не более 10% от мощности главного двигателя [46]. Применение валогенераторных установок (ВГУ) [27, 36, 70, 85] повышает экономичность автономных объектов, т.к. для получения электроэнергии используются более дешевые тяжелые сорта дизельного топливо главного судового двигателя внутреннего сгорания и уменьшается необходимое количество дизель-генераторов в составе судовой электростанции.

Особенность работы ЭГК в составе МГЭС, ВЭУ и ВГУ состоит в переменной скорости вращения вала приводного движителя (ПД) (турбины МГЭС, ветроколеса ВЭУ, судового валопровода ВГУ). Задача, связанная со стабилизацией параметров генерируемой электроэнергии (амплитуды и частоты напряжения) при переменной скорости вращения вала ПД является основной для ЭГК. Решение этой задачи приводит к двум вариантам построения ЭГК: с механическими или электрическими регуляторами. К механическим регуляторам относятся гидромеханические и пневмомеханические устройства, а к электрическим - статические преобразователи частоты (ПЧ). Во втором варианте ЭГК может быть реализован на основе синхронного генератора (СГ) и асинхронного генератора (АГ) с короткозамкнутым ротором. В цепь статора обоих генераторов включается ПЧ. В обоих случаях генератор и ПЧ должны выбираться на максимальную мощность нагрузки, т.к. вся активная мощность в нагрузку поступает через статорную цепь и ПЧ.

Применение более дешевой и надежной асинхронной машины давно интересовало ученых, работающих в области систем генерирования электроэнергии. Отметим в этом направлении работы С.К. Бохяна [14], С.З. Барского [9], С.П. Бояр-Созоновича [15], М.Л.Костырева [43], В.А. Лесника, А.И. Лищенко, Б.В. Лукутина [45], Н.Д. Торопцева [82] и др., которые получили общее признание в научных кругах.

В последнее время как в России, так и за рубежом в качестве генераторного комплекса, работающего при переменной скорости вращения, получает распространение использование АГ с фазным ротором по схеме машины двойного питания (МДП). Это связано с тем, что установленная мощность ПЧ в составе МДП-генератора меньше по сравнению с мощностью ПЧ у альтернативных вариантов ЭГК по схеме СГ-ПЧ и АГ-ПЧ, а также с более высокими показателями МДП - генератора в динамических режимах работы, обусловленными возможностью векторного управления током в роторе МДП (в отличие от скалярного управления, например, в ЭГК по схеме ПЧ-СГ) [16, 38, 80].

Значительные научные и практические исследования в области МДП проведены в ОАО «ВНИИэлектроэнергетика» под руководством М.М. Ботвинника и Ю.Г. Шакаряна [12, 13, 84, 94], в ОАО «Электропривод» под руководством Г.Б. Онищенко [18, 49, 57, 73], отражены в работах А.С.

Сандлера [66], А.Е. Загорского [35, 61], С.В.Хватова [6, 75], В.Г. Титова [74, 76, 78, 79] и других ученых.

Известны работы в области исследования МДП-генераторов зарубежных ученых D.Roye [108], W. Weiss [104], L.M.Ricardo [110], W. Schumacher [107], P.A. Edvardsen [109], R. Pena [99], M.S.Vicatos [106] и др.

Исследованию стационарных режимов работы МДП-генератора (определение источника реактивной мощности, эксплуатационные показатели, состав силового оборудования, вопросы энергетики) посвящены работы [13, 51, 52, 101, 107, 110]. По динамическим режимам работы МДП-генераторов (принципы построения замкнутых САР, влияние типа источника реактивной мощности и др.) отметим прежде всего работы [11, 35, 52, 63, 86].

Вместе с тем, в области стационарных режимов остаются недостаточно исследованными вопросы влияния на работу ЭГК на основе МДП разветвленности канала передачи активной мощности от ПД к генератору, типа ПД и диапазона изменения скорости вращения его вала (D). В области динамических режимов недостаточно исследовано влияние величины и характера нагрузки, времени регулирования САР, законов формирования управляемой переменной, трансформаторной ЭДС статора на переходные процессы при изменении нагрузки.

Учитывая вышеизложенное, целью настоящей диссертационной работы является исследование стационарных и динамических режимов электротехнического генераторного комплекса на основе машины двойного питания, работающего в автономном режиме при широком диапазоне изменения скорости вращения вала ПД.

Цель работы определяет следующие задачи исследования:

1. Анализ степени влияния разветвленности электромеханической системы (ЭМС) и типа ПД на работу автономного ЭГК на основе МДП.

2. Расчет установленной мощности асинхронной машины в составе автономного ЭГК на основе МДП при одно- и двухзонном режиме работы и различной величине D.

3. Определение законов формирования управляемой переменной автономного ЭГК на основе МДП, обеспечивающих стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии.

4. Разработка математических моделей динамических режимов автономного ЭГК на основе МДП при изменении нагрузки с учетом и без учета трансформаторной ЭДС статора.

5. Определение влияния величины и характера нагрузки, времени регулирования САР, скорости вращения вала ПД и закона формирования управляемой переменной на основные электромагнитные параметры автономного ЭГК на основе МДП.

6. Определение области допустимого применения математической модели без учета трансформаторной ЭДС статора.

Методы исследования. Исследования выполнены на основе общей теории электрических машин переменного тока в сочетании с методом динамического синтеза, теории полупроводниковых преобразователей и автоматического управления. Использован математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления. Экспериментальные исследования проведены на физической модели.

Связь темы диссертации с научно-техническими программами.

Работа выполнялась в рамках:

• межвузовской научно-технической программы «Энерго- и ресурсосберегающие технологии», тема П.Т.447 «Системы энергосбережения и технологии освоения нетрадиционных источников энергии», раздел «Разработка перспективных вариантов автономной электроэнергетики». По этой программе НГТУ являлся ведущей организацией;

• единого заказ-наряда Минобразования РФ по теме «Разработка основ теориии и проектирования генераторных агрегатов переменной скорости вращения» (ветро- и гидрогенераторы, валогенераторы, нагрузочные генераторы).

Научная новизна. Основные научные результаты работы заключаются в следующем:

1. Определено влияние величины D на установленную мощность элементов силового оборудования МДП-генератора автономного ЭГК при его работе в одно- и двухзонном скоростном режиме с учетом разветвленности ЭМС.

2. Разработаны математические модели для расчета динамических режимов автономного ЭГК на основе МДП при изменении нагрузки с учетом ее величины и характера, быстродействия САР и величины D.

3. Показано приоритетное влияние этих факторов на характер динамических режимов автономного ЭГК на основе МДП при изменении нагрузки и определена область допустимого использования математической модели без учета трансформаторной ЭДС статора.

4. Установлено влияние закона формирования управляемой переменной на первоначальные провалы напряжения статора и величину форсировочного напряжения ротора в динамических режимах автономного ЭГК на основе МДП при изменении нагрузки.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

• разработана инженерная методика расчета установленной мощности АГ в составе автономного ЭГК на основе МДП с учетом разветвленности ЭМС, одно- или двухзонного режима работы и величины D;

• разработана методика расчета динамических режимов при изменении нагрузки в автономном ЭГК на основе МДП;

• создан макетный образец автономного ЭГК на основе МДП мощностью 5,5 кВт в научно-исследовательской лаборатории кафедры электропривода Нижегородского государственного технического университета (НГТУ).

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы:

• при разработке проекта модернизации Ичалковской МГЭС (п.Ичалки Нижегородской области) и концепции построения малонапорных ГЭС в Нижегородской области;

• при разработке проекта модернизации электростанций на судах типа «Речной» и «РТ» и создании концепции развития судовых ВГУ в ОАО «Нижегородский порт» (г.Нижний Новгород);

• в учебном процессе в виде инженерных методик расчета МДП-генераторов и МДП-приводов в НГТУ и в Волжской государственной академии водного транспорта (ВГАВТ) (г.Нижний Новгород).

В работе автор защищает:

• структуру построения автономных ЭГК на основе МДП при переменной скорости вращения вала ПД;

• методику расчета установленной мощности АГ в составе автономного ЭГК на основе МДП при одно- и двухзонном режиме работы и различной величине D;

• законы формирования управляемой переменной автономного ЭГК на основе МДП, обеспечивающие стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии;

• математические модели расчета динамических режимов автономного ЭГК на основе МДП при изменении нагрузки и допустимость их использования в зависимости от параметров режима работы.

Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе получены 2 свидетельства на полезную модель.

Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих научно-технических конференциях:

• III Международная (XIV Всероссийская) научно-техническая конференция по автоматизированному электроприводу «АЭП-2001», Н.Новгород, НГТУ, 2001 г;

12

• региональный молодежный научно-технический форум «Будущее технической науки Нижегородского региона», Н.Новгород, НГТУ, 2002г; региональные научно-технические конференции «Актуальные проблемы электроэнергетики», Н.Новгород, НГТУ, 1999-2001г.

Автор благодарит научного консультанта д.т.н., и.о. профессора Хватова О.С. за помощь, оказанную при выполнении диссертации.

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Горланов, Михаил Леонидович

Выводы

1. Проанализировано влияние величины и характера нагрузки, подключаемой к генератору, работающему вхолостую, при учете трансформаторной ЭДС статора на величину первоначального провала напряжения статора AUi и форсировочного напряжения ротора Ui{t = 0). С увеличением мощности нагрузки SH (при cos(pH = const) величина АС/1 увеличивается. С увеличением соэфн ( при SH = const) величина A U1 также возрастает. При набросе чисто активной нагрузки (cos(p„ =1) AU 1=100% для любых значений SH. Увеличение SH при неизменном значении соэфн приводит к возрастанию форсировочного значения напряжения ротора U 2(t = 0). При снижении созф„ (для SH = const) величина U 2(t = 0) также возрастает.

2. Установлено влияние времени регулирования и скорости вращения ПД при учете трансформаторной ЭДС статора на величины AU\ и форсировочного напряжения ротора U2(t = 0). С увеличением времени регулирования при созф„ = const (для S„ = const) происходит возрастание AUi. Например, при увеличении t\ с 0,025с до 0,055с значение AU\ возрастает в среднем на (6-8)% при набросе 100% нагрузки. При снижении быстродействия САР величина форсировочного напряжения ротора С/2(t = 0) уменьшается и, начиная с некоторого значения t\, максимальное значение напряжения ротора наблюдается в момент времени, отличный от нуля. С увеличением скорости вращения ПД при неизменных параметрах нагрузки происходит снижение АС/1. Например, при увеличении со с со0 до 2соо значение AС/1 снижается на (16-18%) для cos(pH = 0,85 и на (6-7%) для cos(pH = 0,55. Величина D не влияет на значение AС/1.

3. Показано, что закон изменения управляемой переменной (линейный и экспоненциальный) при учете трансформаторной ЭДС статора качественно не влияет на характер протекания переходных процессов. Например, для линейного закона изменения 4*2(0 величина АС/1 в среднем на (4-6)% больше, чем для экспоненциального. Форсировочное значение напряжения ротора U 2(t = 0) при линейном законе в среднем в 2-4 раза меньше, чем при экспоненциальном.

4. При набросе нагрузки на предварительно подгруженный генератор наблюдаются только количественные отличия в параметрах переходных процессов, по сравнению с набросом нагрузки на генератор, работающий вхолостую. Разница в АС/1 при набросе 100% нагрузки с coscpH = 0,85 и подгрузе генератора от SHo = 0,25SH0M до SHi = SH0M при coscpHo = coscpHi = 0,85 составляет в среднем 16%. Соответственно, меньше получаются и форсировочные значения напряжения ротора.

5. Использование математической модели без учета трансформаторной ЭДС при анализе влияния coscpH и t\ на АС/1 дает результаты, качественно отличные от результатов моделирования с учетом трансформаторной ЭДС статора. Например, величина АС/1 уменьшается при возрастании coscpH (при SH = const), а при coscpH =1 наблюдается минимальное значение AC/i. Величина продолжительности регулирования t\ не оказывает влияния на АС/1. В то же

146 время при увеличении SH (cos(pH = const) происходит возрастание AU1, что аналогично случаю учета трансформаторной ЭДС статора. Увеличение скорости вращения ПД приводит к снижению AC/i в среднем на 2% при изменении скорости от со0 до 2со0> что также совпадает с результатами расчета при учете трансформаторной ЭДС статора. Математическую модель без учета трансформаторной ЭДС статора допустимо применять при рассмотрении переходных процессов изменения нагрузки для оценки At/i при cos(pH < 0,70,75 и для определения U2(t = 0) при всех значениях cos(pH.

147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный комплекс исследований расширяет представление о стационарных и динамических процессах МДП-генератора в автономном режиме. Настоящая диссертация продолжает исследование систем МДП как объекта генерирования электроэнергии. Получен ряд новых результатов, касающихся влияния типа движителя, параметров нагрузки, законов формирования управляемой переменной, быстродействия САР, величины скорости вращения ПД и диапазона его изменения на статические и динамические режимы автономного МДП-генератора.

В итоге проведенных исследований получены следующие основные результаты:

1. На основании сравнения различных вариантов автономных ЭГК на базе СГ и АГ с короткозамкнутым и фазным ротором показана целесообразность применения МДП-генератора при широком диапазоне изменения скорости вращения ПД. Определен состав элементов электрооборудования.

2. Показана целесообразность, с целью снижения установленной мощности АГ, применения однозонного режима работы МДП-генератора при со > ©о независимо от степени разветвленности ЭМС. В неразветвленных ЭМС уменьшение D приводит к увеличению мощности АГ. В разветвленных ЭМС мощность АГ, при неизменной нагрузке, больше, чем в неразветвленных, и не зависит от величины D.

3. Проведен анализ энергетических показателей МДП-генератора. Установлено влияние величины и характера нагрузки на значение КПД. При снижении cos(pH КПД ЭГК уменьшается. На коэффициент мощности генератора большое влияние оказывает тип ПЧ. При ТНПЧ это проявляется через несинусоидальность токов и напряжений АГ. При использовании ПЧ с ШИМ коэффициент мощности ЭГК равен coscpH.

4. Разработаны математические модели для расчета динамических режимов при изменении нагрузки с учетом и без учета трансформаторной ЭДС статора для экспоненциального и линейного законов формирования управляемой переменной.

5. Для математической модели с учетом трансформаторной ЭДС статора проанализировано влияние величины и характера нагрузки, времени регулирования САР, закона формирования управляемой переменной на первоначальный провал напряжения статора и форсировочное значение напряжения ротора:

- с увеличением мощности нагрузки SH (при coscp„ = const) величина первоначального провала напряжения статора AUi увеличивается. С увеличением coscp„ ( при S„ = const) провалы напряжения статора A U1 также возрастают. Увеличение SH при неизменном значении cos(pH приводит к возрастанию форсировочного значения напряжения ротора Ul{t = 0). При снижении cos(p„ (для SH = const) форсировочное напряжение ротора также возрастает;

- с увеличением времени регулирования при coscpH = const (для SH = const) происходит возрастание AUi. При снижении быстродействия САР величина форсировочного напряжения ротора U2(t = 0) уменьшается;

- закон формирования управляемой переменной качественно не влияет на характер протекания переходных процессов, а имеются лишь количественные отличия. Например, для линейного закона изменения ^iQ) величина AUi в среднем на (4-8)% больше, чем для экспоненциального. Форсировочное значение напряжения ротора U2{t = о) при линейном законе в среднем в 1,5-3 раза меньше, чем при экспоненциальном;

- при набросе нагрузки на предварительно нагруженный генератор наблюдаются только количественные отличия в параметрах переходных процессов, по сравнению с набросом нагрузки на генератор, работающий вхолостую.

6. Использование математической модели без учета трансформаторной ЭДС при анализе влияния coscpH и tx на AU\ дает результаты, качественно отличные от результатов моделирования с учетом трансформаторной ЭДС статора. Например, величина AUi уменьшается при возрастании coscpH (при SH = const), а при соБфн =1 наблюдается минимальное значение AUi. Величина времени регулирования t\ не оказывает влияния на AU\. В то же время при увеличении SH (соБфн = const) происходит возрастание AU\, что аналогично случаю учета трансформаторной ЭДС статора. Увеличение скорости вращения ПД приводит к снижению AU\ в среднем на 2% при изменении скорости от ю0 До 2со0, что также совпадает с результатами расчета при учете трансформаторной ЭДС статора. Математическую модель без учета трансформаторной ЭДС статора допустимо применять при рассмотрении переходных процессов изменения нагрузки для оценки АС/1 при совфн < 0,7-0,75 и для определения U2(t = 0) при всех значениях со8фн.

7. Результаты диссертационной работы использованы при разработке проектов модернизации Ичалковской МГЭС (п.Ичалки Нижегородской области) и концепции построения малонапорных МГЭС в Нижегородской области, разработке проекта модернизации электростанций на судах типа "РТ" и "Речной" и создания концепции развития судовых ВГУ в ОАО "Нижегородский порт" (г.Нижний Новгород), а также в учебном процессе в виде инженерных методик расчета МДП-генераторов и МДП-приводов в НГТУ и в ВГАВТ (г.Нижний Новгород).

150

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Горланов, Михаил Леонидович, 2002 год

1. Автономные гидроэнергетические установки малой мощности (микро-ГЭС)//Обзорная информация/ЦНИИ информатики и технико-экономических исследований по тяжелому машиностроению. М., 1994.

2. Алябьев М.И. Общая теория судовых электрических машин. Л.: Судостроение, 1965.

3. Анисимов Я.Ф. Судовая силовая полупроводниковая техника. Л.: Судостроение, 1979.

4. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А.Е. Кравчик и др.-М.: Энергоиздат, 1982.

5. Асинхронный генератор стабильной частоты / В.Г. Титов, О.С. Хватов, Е.М. Бурда // Материалы 13 Всерос. конф. "Проблемы автоматизированного электропривода" / УГТУ. Ульяновск, 1998.

6. Асинхронно-вентильные нагружающие устройства. С.В. Хватов, В.Г.Титов, А.А.Поскребко, В.Ф.Цыпкайкин. М.: Энергоатомиздат, 1986.

7. Автономный режим МДП-генератора средней и малой мощности /В.Г. Титов, О.С. Хватов и др // Тез. докл. 11 НТК "Электроприводы переменного тока" / УПИ. Екатеринбург, 1998.

8. Барков В.А. Определение функции регулирования и анализ установившегося режима работы электропривода с двигателем двойного питания при переменной скорости вращения // Изв. вузов. Энергетика. 1976, № 5.

9. Барский С.З. Некоторые вопросы теории и расчета автономного асинхронного генератора стабильной частоты // Электричество, 1966, № 8.

10. Бертинов А.И. Авиационные электрические генераторы. М.: Оборонгиз, 1959.

11. П.Блоцкий Н.Н., Лабунец И.А., Шакарян Ю.Г. Машины двойного питания // Итоги науки и техники / ВИНИТИ АН СССР, 1979.

12. Блоцкий Н.Н., Шакарян Ю.Г. Сравнение законов регулирования АС машин в установившемся режиме // Электротехника. 1963, №9.

13. Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тока. М.: Наука, 1969.

14. Бохян С.К., Симонян М.И., Яламов В.Ф. Высокоскоростные асинхронные генераторы в автономных стабилизированных источниках питания // Электротехника, 1981, № 2.

15. Бояр-Созонович С.П. Альтернативность асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением // Электричество. 1993, № 12.

16. Брускин Д.Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током. М.: Высш. шк. 1974.

17. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронных машин. М.-Л.: ГЭИ, 1960.

18. Ващенко А.П., Онищенко Г.Б. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод // Итоги науки и техники. Сер. " Электропривод и автоматизация промышленных установок" / ВИНИТИ АН СССР, 1988.

19. Ветроэнергетическая установка: Свидетельство на полезную модель № 10304, 6 Н 02 Р 9/42 / Ошмарин О.Н., Перевезенцев А.Н., В.Г. Титов, О.С. Хватов, А.В. Шахов Опубл. в Б.И. 1999, бюл. № 6.

20. Волков И.В., Лесник В.А., Чиженко А.И. Асинхронный генератор с высокой перегрузочной способностью // Техническая электродинамика, вып.4./ Институт электродинамики НАН Украины, Киев, 2000.

21. Вольдек А.И. Электрические машины. М.-Л.: Энергия, 1974.

22. Гидроэнергетическая установка: Свидетельство на полезную модель № 11939, 6 Н02 Р 9/42 / О.Н.Ошмарин, О.С.Хватов, А.В.Шахов, В.Г.Титов. Опубл. в Б.И. 1999, бюл. № 11.

23. Гидроэнергетическая установка: Свидетельство на полезную модель № 14328, 7 Н 02 Р 9/42 / О.Н. Ошмарин, В.Г. Титов, О.С.Хватов, Горланов M.JL, Залетнов. Опубл. в Б.И. 2000, бюл. № 19.

24. Гилерович Ю.М. Валогенераторная установка нового поколения.// Судостроение за рубежом, 1990, № 6.

25. Глазунов В.Ф., Лебедев С.К., Чистосердов B.JI. Оптимизация энергетических характеристик асинхронных электроприводов для общепромышленных механизмов// Тез.докл.международной НТК Восьмые Бенардосов-ские чтения/ ИЭУ.Мваново,1996.

26. Глебов И.А. Системы возбуждения асинхронных генераторов с управляемыми преобразователями. М.: Изд-во АН СССР, 1980.

27. Горланов M.JI, Залетнов С.Е., Иванов Д.Е. Судовые асинхронные валоге-нераторные установки// Актуальные проблемы электроэнергетики: Тез.докл./Н.Новгород, 1999.

28. Горланов M.J1, Залетнов С.Е., Иванов Д.Е. Переходные процессы в управляемых генераторах на основе машины двойного питания// Актуальные проблемы электроэнергетики: Тез.докл./Н.Новгород, 1999.

29. Горланов M.JI. Динамические режимы автономного генератора по схеме машины двойного питания// Будущее технической науки Нижегородского региона: Тез.докл. Региональный молодежный научно-технический форум/ Н.Новгород: НГТУ, 2002.

30. ГОСТ 13109-99. Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения. М.: Изд-во стандартов, 1999.

31. Джюджи JL, Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983.

32. Дмитриева Г.А. Анализ работы неуправляемой ВЭУ в автономной системе // Электричество, 1998, № 6.

33. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986.

34. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977.

35. Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управление переходными процессами в электрических машинах переменного тока. М.: Энергоатомиздат, 1986.

36. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962.

37. Касьянов В.Т. Электрическая машина двойного питания как общий случай машины переменного тока // Электричество. 1931, № 21.

38. Качество электрической энергии на судах: Справочник / В.В. Шейнихо-вич, О.Н. Климанов, Ю.И. Пайкин, Ю.Я. Зубарев. Л.: Судостроение, 1988.

39. Кицис С.И. Переходные процессы емкостного самовозбуждения асинхронного генератора под нагрузкой // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1977, № 4.

40. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

41. Козярук А.Е., Плахтына Е.Г. Вентильные преобразователи в судовых электромеханических системах. Л.: Судостроение, 1987.

42. Костырев М.Л., Скороспешкин А.И. Автономные генераторы с вентильным возбуждением. М.: Энергоатомиздат, 1993.

43. Красношапка М.П. Генераторы переменного тока стабильной и регулируемой частоты. Киев: Техника, 1974.

44. Лукутин Б. В. Режимы работы синхронных и асинхронных генераторов микрогидроэлектростанций: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Екатеринбург, 1993.

45. Мелешкин Г.А. Переходные режимы судовых электроэнергетических систем: Судостроение, 1971.

46. Менский Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении. М.: Машиностроение, 1972.

47. Микропроцессорный автоматический регулятор возбуждения для асин-хронизированных электромеханических преобразователей частоты / В.А. Александров, В.Г. Клещенко, В.П. Морозкин и др.// Электричество, 1991, №7.

48. Онищенко Г.Б. Асинхронный вентильный каскад. М.: Энергия, 1967.

49. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. М.: Энергия, 1979.

50. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины: Синхронные машины/ Под ред. И.П. Копылова. М.: Высш. шк., 1990.

51. Ошмарин О.Н., Титов В.Г., Хватов О.С. К выбору типа полупроводникового преобразователя частоты для автономного генераторного комплекса на базе МДП // Тез. докл. 16 НТК "Актуальные проблемы электроэнергетики" / НГТУ. Н.Новгород. 1998.

52. Паластин М.Л. Электрические машины автономных источников питания. М.: Энергия, 1972.

53. Парфенов Э.Е. Особенности электромагнитных процессов, расчета параметров и характеристик управляемых электрических машин для асинхронно-вентильных каскадов // Исследование турбо- и гидрогенераторов. Л.: Наука, 1976.

54. Перспективы развития автономных систем генерирования переменного тока стабильной частоты / Бертинов А.И.,Мизюрин С.Р., Бочаров В.В. и др.// Электричество, 1988, № 10.

55. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем. Львов: Вища школа, 1986.

56. Принципы построения систем регулирования электроприводов с двигателями переменного тока / И.Л. Локтева, Г.Б. Онищенко, Т.В. Плотникова, Ю.Г. Шакарян // Электричество.1978. № 5.

57. Проспект ЭЛПРОМЭНЕРГО: Микрогидроэлектростанции. София, 1990.

58. Проспект МП "Кебрен": МикроГЭС автономный источник электроэнергии. СПб., 1992.

59. Проспект ПО ЛМЗ: МикроГЭС. СПб., 1990.

60. Радин В.И., Загорский А.Е., Белоновский В.А. Электромеханические устройства стабилизации частоты. М.: Энергоиздат, 1981.

61. Радин В.И., Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управляемые электрические генераторы при переменной частоте. М.: Энергия, 1978.

62. Радин В.И., Винокуров В.А., Аскерко B.C. Применение асинхронных генераторов как автономных источников переменного тока // Электротехника, 1967, № 8.

63. Роль возобновляемых источников энергии в энергетической стратегии России // Материалы конференции «Бизнес и инвестиции в России», Москва, 2000 г.

64. Сазонов А.С. Некоторые особенности процессов коммутации в вентильном двигателе циклоконверторного типа // Вентильные электроприводы. Л.: 1981.

65. Сандлер А.С., Щукин Г.А. Об энергетических показателях регулируемого электропривода с машиной двойного питания // Электричество. 1971, № 4.

66. Системы подчиненного регулирования электроприводами переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский и др. М.: Энергоатомиздат, 1983.

67. Сонин Ю.П., Прусаков Ю.И. Перегрузочная способность машины двойного питания в режиме вентильного двигателя//Электричество. 1986. № 7.

68. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / Под ред. P.M. Матура: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1987.

69. Судовая валогенераторная установка: Свидетельство на полезную модель. № 8849, 6 Н 02 Р 9/42 / А.Н. Перевезенцев, В.Г. Титов, О.С.Хватов, А.В. Шахов. Опубл. в Б.И. 1998, бюл.№ 12.

70. Судовая валогенераторная установка: Свидетельство на полезную модель. № 16417, 7 Н 02 Р 9/42 / А.О. Третьяков, В.Г. Титов, О.С.Хватов, Горланов М.Л., Залетнов С.Е. Опубл. в Б.И. 2000, бюл. № 36.

71. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / А .Я. Бернштейн, Ю.М. Гусяцкий, А.В. Кудрявцев, Р.С. Сарбатов; Под ред. Р.С. Сарбатова. М.: Энергия, 1980.

72. Тиристорный электропривод переменного тока по системе асинхронного вентильного каскада / Г.Б. Онищенко, В.М. Понамарев, B.C. Попов и др. // Автоматизированный электропривод в промышленности. М.: Энергия, 1974.

73. Титов В.Г. Автономный асинхронный генератор переменной скорости с тиристорным преобразователем в цепи ротора: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Горький, 1970.

74. Титов В.Г., Хватов С.В. Асинхронный вентильный каскад с управляемым роторным блоком вентилей. ГПИ, Горький, 1978.

75. Титов В.Г., Хватов О.С. Автономный генератор по схеме машины двойного питания // Электротехника. 1998, № 8.

76. Титов В.Г., Хватов О.С., Ошмарин О.Н. Расчет источника реактивной мощности автономного МДП-генератора // Электротехника. 2001, № 7.

77. Титов В.Г., Хватов О.С. Стабилизация параметров электроэнергии МДП-генератора // Электричество 2001, № 8.

78. Титов В.Г., Хватов О.С. Крутильные колебания в судовой валогенератор-ной установке на основе машины двойного питания // Электричество 2001, № Ю.

79. Титов В. Г., Хватов О.С. Генераторные комплексы на основе машины двойного питания /Тез. докл. 12 НТК конференции "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями"/ УПИ, Екатеринбург, 2001

80. Титов В. Г., Хватов О.С. Электротехнические комплексы на основе машины двойного питания / Тез. докл. 3 Международной (14 Всероссийской) НТК конференции по автоматизированному электроприводу/ НТТУ, Н.Новгород, 2001.

81. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы автономных систем. М.: Знак, 1997.

82. Трещев Н.И. Методы исследования электромагнитных процессов в машинах переменного тока. M.-JL: Энергия, 1969.

83. Тулин B.C., Шакарян Ю.Г., Бабичев Ю.Е. Сравнение частотных электроприводов на базе асинхронных машин и преобразователей частоты с непосредственной связью // Электричество. 1977. № 1.

84. Хватов О.С. Асинхронный валогенератор на базе МДП // Электротехнические системы и комплексы. / МГТУ. Магнитогорск, 1998.

85. Хватов О.С. Управляемые генераторные комплексы на основе машины двойного питания. Монография / НГТУ, Н.Новгород, 2000.

86. Хватов О.С. Машина двойного питания в генераторном режиме на автономных объектах / Тез. докл. 3 Международной (14 Всероссийской) НТК конференции по автоматизированному электроприводу/ НТТУ, Н.Новгород, 2001.

87. Хватов О.С., Горланов М.Л, Залетнов С.Е., Расчет динамических режимов в автономном энергетическом комплексе на базе МДП-генератора// Актуальные проблемы электроэнергетики: Тез.докл./ Н.Новгород, 2001.

88. Хватов С.В., Горланов М.Л, Залетнов С.Е., Стабилизация частоты и амплитуды напряжения автономного МДП-генератора// Актуальные проблемы электроэнергетики: Тез.докл./ Н.Новгород, 2000.

89. Хватов С.В., Горланов М.Л. Анализ влияния трансформаторной ЭДС статора на динамические режимы автономного генераторного комплекса на основе машины двойного питания // Актуальные проблемы электроэнергетики: Тез.докл./ Н.Новгород, 2002 (в печати).

90. Шакарян Ю.Г. Асинхронизированные синхронные машины. М.: Энерго-атомиздат, 1984.

91. Шакарян Ю.Г. Перспективы применения силовых полупроводниковых преобразователей в системах генерирования электроэнергии // Новые технологии. 1999, № 2.

92. Шакарян Ю.Г., Плотникова Т.В. Синтез функций регулирования асин-хронизированных синхронных машин с использованием теории инвариантности.// Известия АН СССР.Энергетика и транспорт, 1980, № 3.

93. Шумков Е.Б. Динамика и энергетика асинхронного двигателя в режиме прямого пуска//Межвуз.сб.ст./НГТУ.Н.Новгород, 1998.

94. Шумков Е.Б. Энергетика электроприводов портовых перегрузочных машин. М.:Транспорт,1984.

95. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоатомиздат, 1982.

96. Юньков М.Г., Парфенов Б.М. Современный электропривод и основные направления его развития// Привода и управление. 2000, № 10.

97. R. Репа, J.C. Clare, G.M. Asher Doubly fed induction generator using back-to-back PWM converters and its application to variable-speed wind-energy generation: IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol.143, No 3, May 1996.

98. A. Hughes, J. Corda, D.A. Andrade Vector control of induction motors: a physical insight: IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol.143, No 1, January 1996.

99. FRICON-A new frequency controlled shaft generator from Siemens. Machinery, 974-978, №17/18, 1988.

100. G.Erceg, M.Miletic Microcomputer voltage control for diesel electrical aggregate.: EPE-97, Trondheim, 1997.

101. H.Weiss Rotor circuit GTO converter for slip ring induction machine.: EPE-97, Trondheim, 1997.

102. H.Weiss, M.Lampersberg Control system for the voltage sourse DC link converter in the rotor circuit of a slip ring induction machine.: EPE-97, Trondheim, 1997.

103. Hutarew A. Converter a application for Mini Hydro Generation.: Int. Water Power and Dam. Constr., t.43, № 5,1991, pp. 17-19.

104. M.S. Vicatos Transient state analysis of a double-fed induction generator under three phase short circuit: IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 6, No. 1, March 1991.

105. M. Heller, W. Schumacher Stability analysis of doubly-fed induction machine in stator flux reference frame: EPE-97, Trondheim, 1997.

106. N. Reitiere, L. Gerbaund, P.J. Chrzan, D. Roye, P. Mannevy Modeling and simulation of induction motor drive under inverter fault operations: EPE-97, Trondheim, 1997.

107. P.A. Edvardsen, T.F. Nestli, R. Nilsen and H. Kostrad Steady- state power flow and efficiency optimizing analysis of a variable speed contstant frequency generating system: EPE-97, Trondheim, 1997.

108. Ricardo L.M., Sebastian R.M., Hung Rudnick . Frequency and voltage control of a slip ring induction generator.: Prog. IASTED. Int. Symp. Boseman (Mont)., Aug. 20-22, 1986.

109. Walters G.A., Kahn A. Optimal Design of Micro-Hydro Systems. In Water Re-source Systems Application, S.P. Simonovic et al (ed), pp. 74-83, June 1990.

110. Xiong S. Small Hydro Development in China. Achievements and Prospects.: Int. Water Power and Dam. Constr., t.42, № 10,1990, pp. 27-31.

111. Рис.П1.1. Принципиальная схема экспериментальной установки

112. Рис.ГП.2. Внешний вид экспериментальной установки