Система електропостачання насосної станції від вітроенергетичного комплексу

Реферат: Система електропостачання споживачів, що має додаткове автономне джерело електричної енергії на базі вітроустановки, причому система має можливість корегувати роботу вітроустановки, як додаткового джерела живлення, на одну спільну систему електропостачання насосної станції кар'єру, в результаті аварійної ситуації насосна станція живиться від магістральної електромережі, система при необхідності може підключати та відключати певну кількість насосів, з метою регулювання навантаження та ефективної роботи насосної станції, що зумовлює підвищення надійності електропостачання насосної станції і підвищує ефективність роботи вітроенергетичного комплексу. UA 93221 U (12) UA 93221 U UA 93221 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електроенергетики, зокрема до електропостачання споживачів, підключених до автономних систем електропостачання, що працює на відновлюваних джерелах енергії, і може бути використана при організації електропостачання відповідальних споживачів з навантаженням будь-якої потужності, а саме до електропостачання об'єктів різноманітного призначення, що забезпечить стійке електропостачання споживачів електричної енергії. Відоме технічне рішення [Патент RU 2477557, H02J9/06 (2006.01) Н02Р9/00 (2006.01). Система електропостачання, Винокуров В.И., Григорьев А.А., Григорьева А.В.], суть якого полягає у тому, що система електропостачання з використанням промислової мережі і автономної мікроелектростанції, оснащеної пристроями включення і виключення, при цьому навантаження підключене до промислової електромережі через нормально замкнуті контакти перемикального контактора, обмотка управління якого через пристрій, що погоджує, підключена до вихідних клем мікроелектростанції, сполучених, крім того, з нормально розімкненими контактами, а послідовно з навантаженням включені датчики струму, вихідний сигнал яких надходить на двопорогову схему порівняння, що відрізняється тим, що містить комутатор, входи якого, що управляють, сполучені з промисловою мережею, а вихід двопорогової схеми порівняння через комутатор пов'язаний з пристроєм включення-виключення мікроелектростанції. Спільними ознаками із пристроєм, що заявляється, є: наявність додаткового джерела енергії, контроль параметрів мережі, мережа змінного струму. Недоліками розглянутого відомого технічного рішення є: автономна електростанція підключається лише у випадках пікових навантажень, не має можливості регулювання потужності навантаження. Відоме технічне рішення [Патент UA 61679 Комплексна система електропостачання, Євдеев І.В., Кошеленко Г.Б., Даус Ю.В., Дяченко В.В.], яка містить джерело живлення, лінії з'єднання, високовольтні розподільні підстанції, трансформаторну підстанцію, до виходів якої підключені електроспоживачі, лінії електропостачання, яка відрізняється тим, що джерело живлення складається з групи вітрогенераторів, які розташовані у місцевості, яка не придатна для сільськогосподарського, промислового або культурно-оздоровчого використання та з великим вітровим потенціалом, додатково містить закритий розподільний пристрій з підвищуючим трансформатором 20-150 кВ, розташований поблизу енергоємних промислових виробництв, лінії з'єднання між джерелом живлення та закритим розподільним пристроєм виконані кабельними, система електропостачання підключена до мереж енергосистеми за транзитною схемою, лінії електропостачання виконані повітряними на 150 кВ, трансформаторні підстанції на 150-35 кВ виконані безпосередньо поблизу електроспоживачів, входи якої також підключені до мереж енергосистеми. Спільними ознаками з пристроєм, що заявляється, є: вітрогенератори розташовані у місцевості, яка не придатна для сільськогосподарського, промислового або культурнооздоровного використання, трансформаторні підстанції виконані безпосередньо поблизу електроспоживачів, входи якої також підключені до мереж енергосистеми. Недоліком даного пристрою є: не має можливості регулювання потужності навантаження. Дане технічне рішення прийняте як прототип корисної моделі, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності роботи системи електропостачання з використанням додаткового джерела енергії на базі вітроустановки, що дозволить підвищити надійність та безперебійність електропостачання підключених до нього споживачів. Поставлена задача вирішується тим, що система має можливість корегувати роботу вітроустановки, як додаткового джерела живлення, на одну спільну систему електропостачання насосної станції кар'єру, в результаті аварійної ситуації насосна станція живиться від магістральної електромережі, система при необхідності може підключати та відключати певну кількість насосів, з метою регулювання навантаження та ефективної роботи насосної станції, що зумовлює підвищення надійності електропостачання насосної станції і підвищує ефективність роботи вітроенергетичного комплексу. Корисна модель пояснюється кресленням, де: ВЕК - вітроенергетичний комплекс; НС насосна станція; ВК - вітрове колесо; АГ - асинхронний генератор; МК - мікроконтролер; БЗК блок збуджуючих конденсаторів; Н1, Н2, Нn - насоси; ТП1, ТП2 - трансформаторна підстанція; К1, К2, К3, Кn - комутатор; Д1 - датчик частоти обертів ВК; Д2 - датчик напруги та частоти напруги згенерованої АГ; Д3 - датчик рівня води. Пристрій працює наступним чином. ВК обертає АГ в результаті чого, за допомогою БЗК, генерує електричну енергію. 1 UA 93221 U 5 10 15 20 МК збирає інформацію від датчиків Д1, Д2, Д3. За даними Д1 МК визначає кількість обертів ВК та АГ. За даними Д2 МК визначає рівень напруги згенерованої АГ. Комутатор К1 при наявності номінального рівня напруги відповідної частоти АГ підключає за командою МК, при необхідному рівні води для відкачування, ТП1 або ТП2. Через ТП1 за командою МК комутаторами К2, К3, Кn для відкачування води підключаються насоси Н1, Н2, Нn з урахуванням максимально можливої потужності ВЕК. Кількість насосів, необхідних для відкачування води, визначає МК за допомогою багаторівневого датчика води ДЗ. При достатній потужності ВЕК для роботи насосів ТП2 підключається до ВЕК. При обмеженій потужності ВЕК ТП2 за допомогою комутатора К1 підключається до мережі. Якщо сигнали датчиків Д1, Д2 вказують на відсутність чи неналежний рівень напруги та частоти АГ, або якщо потужність необхідної кількості насосів для відкачування води перевищує максимально можливу потужність ВЕК, МК за допомогою К1 відключає ВЕК від споживачів та сигналізує про аварійну ситуацію. У цьому випадку ТП1 і ТП2 підключається до мережі. Таким чином, пропонована корисна модель дозволяє підвищити надійність електропостачання споживача за рахунок додаткового джерела живлення і забезпечення регулювання числа підключених до енергосистеми споживачів. Застосування даної системи електропостачання дозволить створити в короткі терміни енергорайони, що знаходяться поряд з споживачами з незначними капітальними вкладеннями в будівництво без шкідливої дії на навколишнє середовище. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Система електропостачання споживачів, що має додаткове автономне джерело електричної енергії на базі вітроустановки, яка відрізняється тим, що система має можливість корегувати роботу вітроустановки, як додаткового джерела живлення, на одну спільну систему електропостачання насосної станції кар'єру, в результаті аварійної ситуації насосна станція живиться від магістральної електромережі, система при необхідності може підключати та відключати певну кількість насосів, з метою регулювання навантаження та ефективної роботи насосної станції, що зумовлює підвищення надійності електропостачання насосної станції і підвищує ефективність роботи вітроенергетичного комплексу. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2