Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Повышение быстродействия системы частотного управления синхронной реактивной машиной для кинетических накопителей энергии

Михаил Владимирович Глазырин, Валерий Дмитриевич Юркевич

Аннотация


Рассматривается кинетический накопитель энергии (КНЭ) на основе синхронной реактивной машины (СРМ) с двунаправленным преобразователем частоты, который предлагается использовать для создания быстродействующих исполнительных устройств противоаварийного управления электроэнергетических систем. С целью реализации предельных возможностей КНЭ по активной мощности в условиях ограничения амплитуды напряжений на фазных выводах СРМ в системе частотного управления СРМ принят закон формирования токов, обеспечивающий наибольшее значение электромагнитного момента при разгоне и торможении маховика КНЭ. Предложен алгоритм вычисления заданий на токи СРМ, позволяющий реализовать предельный по быстродействию (с соблюдением выбранного закона формирования токов) переход СРМ в двигательный/генераторный режим.

 

DOI: 10.71841/EP.elst.2025.1125.4.03

 


Ключевые слова


синхронная реактивная машина, режим холостого хода, маховик, электромагнитный момент, активная мощность, ограничение модуля вектора напряжения, формирователь задающих сигналов, логические управляющие сигналы.

Полный текст:

PDF

Литература


Глускин, И.З. Противоаварийная автоматика в энергосистемах / И.З. Глускин, Б.И. Иофьев. – М.: «Знак», 2009. – 568 с.

Глускин, И.З. Применение накопителей в энергосистеме для целей противоаварийной автоматики / И.З. Глускин, Д.Г. Ефремов, И.Ю. Ефремова // Евразийский научный журнал. – 2015. – № 11. – С. 80 – 86.

Новиков, Н.Л. Повышение режимной надежности и управляемости объединённых энергосистем с помощью новых средств и систем управления: дис. … доктора техн. наук / Новиков Николай Леонтьевич. – Новосибирск, 2001. – 503 с.

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

Чудновец, С.П. Накопители электрической энергии для систем генерирования электрической энергии: аналит. обзор / С.П. Чудновец, С.А. Харитонов // Науч. вестн. НГТУ. – 2013. – № 1. – С. 163 – 172.

Новиков, Н.Л. Методы, методики и методология применения гибридных систем накопления энергии для повышения режимной надежности, управляемости и экономичности электроэнергетических систем / Н.Л. Новиков, С.Э. Евдокимов, Т.Ю. Жораев, А.Н. Новиков // Энергоэксперт. – 2022. – № 4. – С. 50 – 55.

Казанцев, С.Г. Кинетические накопители: мировые тренды и отечественные разработки с применением ВТСП-лент второго поколения [Текст] / С.Г. Казанцев // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. – 2016. – Т. 155. – С. 3 – 21.

Полтавец, В.Н. Кинетические накопители энергии и их применение в электроэнергетике / В.Н. Полтавец, И.П. Колчанова // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2021. – № 6. – С. 26 – 34.

Xiaojun, L. A review of flywheel energy storage systems: state of the art and opportunities [Electronic resource] / L. Xiaojun, A. Palazzolo // Dwight Look College of Engineering, Texas A&M University, College Station, Texas, 77840, USA. – 53 p. – URL: https: // arxiv.org / pdf / 2103.05224.pdf.

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

Пранкевич, Г.А. Разработка математической модели и методики выбора параметров накопителя энергии как элемента энергосистемы: дис. … канд. техн. наук / Пранкевич Г.А. – Новосибирск, 2021. – 159 с.

Электрический привод. Термины и определения / gод ред. С.К. Козырева. – М.: Издательство МЭИ, 2015. — 96 с.

Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / А.Б. Виноградов. – Иваново: ИГЭУ, 2008. – 298 с.

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

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

Reza, R.M. Synchronous Reluctance Machine (SynRM) in Variable Speed Drives (VSD) Applications: Theoretical and Experimental Reevaluation / R.M. Reza // Doctoral Thesis. – Stockholm, Sweden. – 2011. – 260 p.

Решетников, А.Н. Управление синхронной электрической машиной с возбуждением от постоянных магнитов в стартер-генераторной установке / А.Н. Решетников, С.А. Харитонов // Научный вестник НГТУ. – 2014. – Т. 55, № 2. – С. 52 -- 59.

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

Осин И.Л. Электрические машины: Синхронные машины: учеб. пособие для вузов / И.Л. Осин, Ю.Г. Шакарян; под ред. И.П. Копылова. – М.: Высшая школа, 1990. – 304 с.

Глазырин, М.В. Проектирование системы частотного управления синхронной реактивной машиной для кинетических накопителей энергии [Текст] / М.В. Глазырин, В.Д. Юркевич // Электрические станции. – 2022. -- № 6. – С. 17 -- 26.

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

Strasik, M. Design, Fabrication, and Test of a 5-kWh/100-kW Flywheel Energy Storage Utilizing a High-Temperature Superconducting Bearing / M. Strasik, P.E. Johnson, A.C. Day, J. Mittleider, M.D. Higgins, J. Edwards, J.R. Schindler, K.E. McCrary, C.R. McIver, D. Carlson, J. F. Gonder, J.R. Hull // IEEE Trans. on Applied Superconductivity. – 2007. – No. 2. – P. 2133 – 2137.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


   

                    

© 1998 — 2025 НТФ "Энергопрогресс"

 

Адрес редакции:
129090, Москва. ул. Щепкина, 8, офис 101
Тел. (495) 234-74-17
E-mail: el.stantsii@gmail.com, el-stantsii@yandex.ru