книга DipMaster-Shop.RU
поиск
карта
почта
Главная На заказ Готовые работы Способы оплаты Партнерство Контакты F.A.Q. Поиск
Метод Рунге-Кутта решения дифференциального уравнения ( Контрольная работа, 9 стр. )
МЕТОД СОРТИРОВКИ ПО ГЛУБИНЕ. АЛГОРИТМ ХУДОЖНИКА ( Курсовая работа, 27 стр. )
МЕТОД СОРТИРОВКИ ПО ГЛУБИНЕ. АЛГОРИТМ ХУДОЖНИКА ( Контрольная работа, 27 стр. )
Методика обучения основам программирования на уроках информатики ( Дипломная работа, 68 стр. )
Методические указания: "Создание видео во Flash для презентаций" ( Контрольная работа, 9 стр. )
Методология RAD написания приложений с применением объектно-ориентированной СУБД ( Курсовая работа, 30 стр. )
Методология организации пользовательского интерфейса в ORM приложениях на платформе Microsoft .NET ( Курсовая работа, 20 стр. )
Методы и искусство программирования ( Реферат, 17 стр. )
Многооконный документ на языке Microsoft Visual C++ 6.0 ( Курсовая работа, 115 стр. )
Моделирование геохимических полей с использованием генетических алгоритмов ( Курсовая работа, 14 стр. )
МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗОВОЙ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ* ( Курсовая работа, 29 стр. )
Моделирование процесса взаимодействия подводных роботов и надводных объектов ( Курсовая работа, 11 стр. )
Моделирование работы ветроэнергетической установки с асинхронизированным синхронным ге-нератором, работающей параллельно с промыш-ленной сетью, с помощью Matlab 7 ( Курсовая работа, 28 стр. )
Моделирование роста кристалла арсенида галлия ( Дипломная работа, 100 стр. )
Моделирование систем с одним прибором и очередью ( Контрольная работа, 8 стр. )
Моделирование случайных полей ( Курсовая работа, 18 стр. )
Модернизация инфраструктуры локальной вычислительной сети на предприятии ЗАО «СИБЦНИИТС»- дипломная ( Дипломная работа, 96 стр. )
Модернизация схемы измерителя импеданса (ИИ) на основе дискретного преобразования Фурье. Замена микропроцессора (МП) с целью повышения производительности. Замена АЦП с целью повышения точности измерений." ( Курсовая работа, 35 стр. )
Модуль редактирования таблиц для утилиты FlameRobin ( Курсовая работа, 11 стр. )
Модульное и структурное программирование ( Контрольная работа, 7 стр. )
На основе базового приложения написать программу обработки сообщений нажатия клавиш клавиатуры и кнопок мыши. ( Контрольная работа, 3 стр. )
Назначение устройств чтения и хранения информации. ( Реферат, 22 стр. )
Написать программу «Лототрон 5 из 36». Реализовать игру «Быки и коровы» ( Контрольная работа, 15 стр. )
Написать программу для микропроцессора семейства Intel 8051 ( Курсовая работа, 15 стр. )
Написать программу для тестового стенда на базе микроконтроллера Intel 8051, позволяющую выполнять сложение, вычитание, умножение и деление положительных целых чисел ( Курсовая работа, 28 стр. )

Содержание

Аннотация 3

1. Введение 3

1.1 Глоссарий 3

1.2 Описание предметной области 3

1.3. Неформальная постановка задачи 5

1.4. Обзор существующих методов решения 5

1.5. Математические методы 7

1.6. План работ 11

2. Требования к окружению 12

2.1 Требования к аппаратному обеспечению 12

2.2 Требования к программному обеспечению 12

2.3 Требования к пользователям 12

3.0 Функциональные требования 12

4.0 Проект 12

5.0 Реализация и тестирование 15

Заключение 27

Список литературы 28

Аннотация

Применение асинхронизированных синхронных генераторов (АСГ) в ветроэнергетике приводит к созданию более стабильных, экономичных, обладающих меньшими массогаба-ритными характеристиками ветроэнергетических установок (ВЭУ), чем при использовании других генераторов. Необходимо произвести моделирование работы ВЭУ с АСГ, работаю-щей параллельно с промышленной сетью, с помощью пакета математического моделирова-ния Matlab. Моделирование выполнено двумя методами: при помощи аппарата передаточ-ных функций и с помощью аппарата дифференциальных уравнений. Проведены исследова-ния работы данных моделей, оценены погрешности вычислений.

1. Введение

Рост интереса ученых и конструкторов к проблемам проектирования и эксплуатации ветроэнергетических установок во многом обусловлен их определенными преимуществами по сравнению с традиционными источниками энергии. Эксплуатация ВЭУ сопровождается отсутствием затрат на добычу и транспортировку топлива, а также выбросов, загрязняющих окружающую среду.

Можно выделить следующие направления использования ВЭУ: электроснабжение ав-тономных объектов (как стационарных, так и передвижных), гарантированное электроснаб-жение автономных объектов с аккумуляторным или дизель - генераторным резервированием, выработка электроэнергии и передача ее в энергосистему, теплоснабжение автономных объ-ектов, водоснабжение сельскохозяйственных объектов, опреснение воды и обеспечение питьевой водой жителей полупустынных и пустынных зон.

В свою очередь, увеличение распространения ВЭУ и повышение требований к ним влечет за собой постоянное усложнение их конструкции и требует создания новых, более со-вершенных систем управления ими.

В настоящее время весьма перспективным в мире является построение ВЭУ на основе АСГ или как их еще называют машин двойного питания.

1.1 Глоссарий

АСГ — асинхронизированный синхронный генератор.

ВЭС — ветроэнергетическая станция.

ВЭУ — ветроэнергетическая установка.

1.2 Описание предметной области

АСГ представляет собой электромеханический комплекс, состоящий из электрической машины, возбудителя (тиристорного преобразователя) и системы управления (системы ав-томатического регулирования возбуждения). Структурная схема АСГ показана на Рис. 1.

Электрическая машина 1 — машина переменного тока (как правило, с трехфазными статором и ротором), которая приводится во вращение от ветродвигателя 11. Возбудитель 2, подключаемый к кольцам ротора машины 1, получает силовое питание либо от сети через трансформатор 3, либо от вспомогательного источника питания 4 (аккумуляторной батареи или вспомогательной электрической машины, например, синхронной, расположенной на од-ном валу с основной машиной 1). Возможен вариант, когда источник питания 4 входит в со-став отдельной двигатель-генераторной установки.

Частота напряжения на выходе возбудителя 2 (выводы возбудителя, подключенные к кольцам ротора) может изменяться по требуемому закону и равна в установившемся режиме разности круговых частот вращения полей статора и ротора машины. Это означает, что воз-будитель АСГ является в общем случае преобразователем частоты напряжения источника питания в частоту скольжения.

Система управления (система автоматического регулирования возбуждения) 5 служит для формирования требуемых законов управления АСГ. Законы управления формируются на основе информации, получаемой от системы датчиков, которая в общем случае включает в себя следующие датчики: углового положения и частоты вращения ротора основной машины 6, напряжения статора 7, токов статора 8 и ротора 9.

На Рис. 1 ключ 10 может находиться в одном из положений – правом или левом (на ри-сунке в правом). Действительно, возбудитель 2 может питаться либо от трансформатора 3 (при работе параллельно с сетью), либо от вспомогательного источника питания 4.

Рис. 1. Структурная схема АСГ

В качестве электрической машины, входящей в состав АСГ может использоваться асинхронная машина с фазным ротором как серийного изготовления, так и специально спро-ектированная. В первом случае потребуются некоторые незначительные изменения, во вто-ром случае удается получить систему с лучшими технико-экономическими показателями, так как машина проектируется с учетом свойств остальных элементов данного электромеха-нического комплекса.

Возбудитель АСГ может быть создан на основе как электрических машин, так и вен-тильных устройств. Современная система возбуждения состоит из управляемых тиристор-ных преобразователей частоты. Отметим, что для автономных АСГ, получающих силовое питание от аккумуляторной батареи, необходимо использовать автономный инвертор на-пряжения, который будет обеспечивать преобразование напряжение постоянного тока в на-пряжение требуемой частоты. Для АСГ, работающих параллельно с промышленной сетью, целесообразно использовать непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией и синусоидальной формой выходного напряжения.

Таким образом, из приведенного выше описания устройства и отдельных функцио-нальных элементов АСГ видно, что АСГ представляют собой достаточно сложные техниче-ские устройства. Поэтому синтез качественной системы управления АСГ и моделирование ее работы представляет собой достаточно сложную задачу.

В дальнейшем будем рассматривать только ВЭУ, работающую параллельно с сетью. При синтезе системы управления такой ВЭУ необходимо учитывать ряд особенностей. Ста-тор АСГ должен быть подключен непосредственно к сети и параметры (амплитуда и частота) выходного напряжения ВЭУ будут определяться этой сетью. В роторную обмотку через кон-тактные кольца подается трехфазное напряжение требуемой частоты с тиристорного преоб-разователя. Амплитуду напряжения ротора АСГ следует регулировать так, чтобы при теку-щей скорости ветра ВЭУ вырабатывала бы максимальную мощность, то есть максимально использовала бы энергию ветра. При этом разрабатываемая система управления должна обеспечивать регулирование и активной, и реактивной мощности ВЭУ, что осуществляется за счет регулирования активной и реактивной составляющих тока ротора.

1.3. Неформальная постановка задачи

• Изучить предметную область курсовой работы;

• Изучить возможности и средства пакета математического моделирования MathWorks Matlab 7;

• Получить математические модели отдельных элементов ветроэнергетической уста-новки;

• Составить математическую модель системы в целом;

• Реализовать полученную модель средствами MathWorks Matlab 7;

• Исследовать созданную модель;

• Проанализировать полученные при моделировании результаты.

1.4. Обзор существующих методов решения

Произведен обзор существующих аналогичных моделей ветроэнергетических установ-ки с АСГ. Первый и единственный метод был найден в сети Интернет [5], остальные методы являются закрытыми. Наиболее вероятной причиной отсутствия достоверной и исчерпы-вающей информации по данному вопросу является стратегическая важность и коммерческая эффективность применения такого рода устройств.

В качестве базисных уравнений, описывающих динамику АСГ, целесообразно исполь-зовать дифференциальные уравнения обобщенной электрической машины, записанные в проекциях на оси прямоугольной системы координат х и у, вращающейся с частотой тока статора (с синхронной скоростью поля машины) ?1. В результате уравнения АСГ примут вид:

, (1)

где U1x, U1y, U2x, U2y — проекции напряжений статора и ротора на соответствующие оси ко-ординат; I1x, I1y, I2x, I2y — проекции токов статора и ротора на соответствующие оси коорди-нат; ?1x, ?1y, ?2x, ?2y — проекции потокосцеплений статора и ротора на соответствующие оси координат; R1, R2 — активные сопротивления статорной и роторной обмоток, соответст-венно; L1, L2 — индуктивности статорной и роторной обмоток, соответственно; L12 —взаимная индуктивность статора и ротора; ?2 = ?1 – pn? — частота тока ротора; ? —скорость вращения ротора; pn — число пар полюсов; Мв.д. — механический момент ветродви-гателя; — электромагнитный момент АСГ; J — суммарный момент инерции ветродвигателя и АСГ.

Работа тиристорного преобразователя частоты в цепи ротора АСГ может быть описана следующими уравнениями:

(2)

Список литературы

[1] Ботвинник М.М. Асинхронизированная синхронная машина. Основы теории. – М.: 1960 г.;

[2] Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. – М.: 1972 г.;

[3] Онищенко Г.Б., Локтева И.А. Асинхронные вентельные каскады и двигатели двойного питания.– М.: 1979 г.;

[4] Блоцкий Н.Н. Режимы работы асинхронизированных синхронных машин.– М.: 1982 г.;

[5] Шакарян Ю.Г. Асинхронизированые синхронные машины. – М.: 1984 г.;

[6] Ключев Н.М. Теория электропривода.– М.: 1992 г.;

[7] Дьяконов В. Matlab 6: учебный курс.–СПб.: 2001 г.;

[8] Дьяконов В., Круглов В. Matlab. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник.– СПбю: 2002 г.

приложений нет

2000-2024 © Copyright «DipMaster-Shop.ru»