Ebook: Улучшение динамической устойчивости генерирующих установок малой мощности применением асинхронизированных синхронных генераторов с фазовой форсировкой возбуждения

Sigre 2015. — 8 с.
ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Россия
УралЭНИН, кафедра «Автоматизированные электрические системы», РоссияВ настоящее время происходит увеличение числа установок малой мощности в распределительных сетях. Данные установки позволяют собственникам снизить зависимость (а иногда полностью не зависеть) от внешней сети и снизить расходы на тепло- и электроэнергию. Однако внедрение данных объектов порождает множество вопросов, которые предстоит решить энергетическому сообществу.
В Европе малая генерация в большей степени представлена возобновляемыми источниками, как солнечные и ветряные электростанции, основная проблема которых заключается в нестабильности первичного источника. Если солнечная электростанция генерирует электроэнергию посредством фотоэлементов и преобразует частоту с помощью полупроводниковых преобразователей, то для ветряных электростанций необходимо решить вопрос непостоянности механического момента. В качестве решения данной проблемы широко рассматривается вопрос применения асинхронизированных синхронных генераторов (АСГ).
В России вопрос стоит несколько иначе. Малая генерация в основном представлена установками на органическом топливе. Вопрос переменности вращающего момента, а значит, регулирования частоты вращения, в нормальном эксплуатационном режиме отсутствует. Одна из проблем эксплуатации таких установок малой генерации заключается в недостаточной устойчивости используемых в них генераторов, связанная с их небольшой инерцией .
В качестве решения данной проблемы также предлагается использовать АСГ, но иного типа. В отличие от обычных синхронных генераторов (СГ) АСГ обладают большей устойчивостью к динамическим возмущениям. В данный момент в Европе применяются АСГ с тиристорными преобразователями частоты. Однако данное решение является дорогостоящим.
Для турбогенераторов не требуется регулировать частоту вращения в таком широком диапазоне и так многократно, как для ветрогенераторов, поэтому предлагается использовать АСГ, позволяющие поворачивать поле ротора без возможности вращать его с какой-либо частотой. Данные машины лишь на 20-30% дороже обычных СГ. При таком незначительном удорожании в стоимости данный генератор может сохранять устойчивость в более широком диапазоне возмущений.