Готовые Автономные Солнечные и Ветряные Энергосистемы и Электростанции
Энергосистемы — автономные электростанции в сборе.
Вы уже пришли к пониманию необходимости автономного и экологически безопасного энергоснабжения? Знаете требуемый объем потребления электроэнергии? В этом случае мы готовы поставить и смонтировать для Вас стандартные решения автономной электростанции собственной разработки.
Выгода стандартных решений:
- Собранные нами схемы автономных электростанций оптимальны для обеспечения заявленного объема энергопотребления;
- Нет необходимости тратить средства на разработку индивидуальной энергосистемы;
- Предлагаемая в сборе энергосистема неоднократно проверена в работе с заявленными условиями и не вызывает нареканий.
Структура автономной электростанции.
Будете ли Вы пользоваться стандартными проектами энергосистемы или же предпочтете выбрать индивидуально спроектированную автономную электростанцию, она в обязательном порядке будет состоять из следующих компонентов:
- Солнечные батареи – прибор, улавливающий солнечную энергию и преобразующий ее в постоянный электрический ток.
- Инвертор – элемент солнечной электростанции, который преобразует постоянный ток, снимаемый с солнечной панели, в переменный – пригодный для потребления бытовыми электроприборами.
- Контроллер заряда – устройство необходимое для предупреждения чрезмерной зарядки или разрядки аккумуляторов. Благодаря этому прибору, срок службы аккумуляторных батарей заметно возрастает.
- Аккумуляторные батареи – незаменимый элемент автономной солнечной энергосистемы, позволяющей ей работать круглосуточно.
Spares.ru постоянно работает над созданием новых стандартных энергосистем.
Только после полноценной проверки, работающие схемы энергообеспечения предлагаются Вашему вниманию.
Если же Вам требуется что-то нестандартное, специалисты Spares.ru сумеют проконсультировать, разработать и собрать автономную электростанцию, пригодную для работы в любых условиях.
Автономные системы энергообеспечения с промежуточным накоплением энергии — Энергетика и промышленность России — № 04 (96) февраль 2008 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 04 (96) февраль 2008 года
Использование автономных систем энергоснабжения с промежуточным накопителем (патент № 66124) – это новый взгляд на энергетику как на сбалансированную систему. В ее основу заложен главный природный принцип – накопление энергии, позволяющее подводить к накопителю небольшие мощности, аккумулировать энергию и при необходимости обеспечить потребителя мощностями, значительно превышающими подводимые.Для удаленных потребителей
В настоящее время более половины российской территории, прежде всего удаленные районы Крайнего Севера, Дальнего Востока и Восточной Сибири, где живет около 20 процентов населения страны, не имеет централизованного электро- и теплоснабжения. Кроме того, остается неэлектрифицированной значительная доля фермерских хозяйств, садоводческих участков, леспромхозов, а также местных производств в Европейской части страны. Восполнить отсутствие централизованного энергоснабжения, в том числе в отдаленных или экономически неразвитых районах, могут автономные энергетические установки малой мощности, использующие как традиционные источники энергии (привозное топливо), так и нетрадиционные, возобновляемые источники. При этом установки на привозном топливе требуют относительно небольших капитальных затрат при высоких эксплуатационных издержках, а агрегаты на возобновляемых источниках (из‑за малой плотности потоков энергии) – значительных капитальных затрат при низких эксплуатационных издержках и отсутствии топливной составляющей.
Энергообеспечение таких потребителей возможно при комбинированном использовании дизельных электростанций и низкопотенциальной энергии ветра, Солнца, малых рек и т. д., а во многих случаях только за счет последней. Основная топливная составляющая в себестоимости подобной энергии либо очень мала. Таким образом, энергоустановки, использующие возобновляемые источники, более эффективны, чем дизельные (бензиновые) электростанции или подсоединение к централизованным энергосистемам.
В системах автономного энергоснабжения, в том числе и с низкопотенциальными источниками энергии, необходимо учитывать три основных фактора: мощность источника энергии, максимальная мощность потребления и время использования мощностей потребителем. При этом мощности источников энергии далеко не всегда должны соответствовать максимальному энергопотреблению, так как, учитывая третий фактор, можно удовлетворить максимальные потребности в энергии при значительно меньших мощностях генерирующих источников.
Конкуренто-способное автономное снабжение
В основу создания предлагаемых конкурентоспособных установок автономного энергоснабжения положен принцип системности. АСЭ объединяет комплекс генерирующего оборудования, энергосеть, средства оперативно-диспетчерского управления и нагрузки потребителя.
Для сравнительно небольших автономных систем ключевая проблема – увязка изменяющихся мощностей производства и потребления энергии – может решаться не за счет подключения специально создаваемого резерва генерирующего оборудования (по примеру большой энергетики), а за счет буферного промежуточного накопления полезной энергии на базовых (и ниже) режимах потребления, в достаточном для покрытия пиковых нагрузок количестве.
Принципы работы
Техническая реализация концепции автономной системы энергообеспечения осуществляется на основе следующих положений:
1. Анализ типовых графиков производства и потребления энергии для различных локальных источников показывает, как правило, превышение общего объема возможной выработки над потреблением при существенных колебаниях их мощности. При этом продолжительность режима пикового потребления значительно меньше режима поступления базовой мощности от источника, составляя от нескольких часов до нескольких суток.
Использование промежуточного накопителя, заряжающегося при снижении потребления энергии и отдающего ее при возрастании нагрузки, компенсирует несоответствие графиков производства и потребления энергии.
2. Для выработки электроэнергии с использованием низкопотенциальных источников в составе локальной системы может применяться экологически чистый, специально разработанный новый тип свободнопоточных ветро- и гидроприводов, а также новая конструкция электрогенераторов. Созданные устройства, в отличие от применяемых сегодня в мире, стабильно работают в очень широком диапазоне нагрузок, скоростей потоков и расходов возобновляемых источников. Они унифицированы и высокотехнологичны, что позволяет легко трансформировать их под ветровые или водные нагрузки с независимым или комбинированным использованием. Монтаж таких устройств не требует серьезных подготовительных работ и больших финансовых затрат.
3. Помимо специально разработанных ветро- и гидротурбогенераторов, для работы с АСЭ могут применяться и другие виды генерирующего оборудования. Солнечные батареи, слабые энергосети, дизельные электростанции, а также тягловая (животная) сила могут использоваться в качестве генерирующих источников, при этом их мощность в составе такой энергосистемы может быть на порядок меньше, чем пиковые нагрузки потребителя. Кроме того, к АСЭ могут подключаться микротурбины, малые ГЭС и ветроустановки, обычно требующие обязательной связи с большими энергосистемами. Подключение к энергосистеме существующих автономных установок, работающих на невозобновляемых источниках (уголь, нефть, газ), позволяет значительно повысить их эффективность при экономии привозного топлива, в том числе на модульных котельных – с обеспечением выработки не только тепла, но и электроэнергии. Разработаны схемы дооборудования котельных турбоустановками различного типа для выработки электроэнергии с использованием преимуществ АСЭ по поддержанию стабильных параметров тепло- и электроснабжения.
4. Модульная схема подключения АСЭ позволяет объединять потребителей в энергетический район с созданием локальных сетей. При этом суммарная мощность сети энергорайона во многом будет определяться применяемым типоразмером модуля автономной энергосистемы. Так, используя модуль типоразмером 4 кВт, можно создать энергорайон общей мощностью до 100 кВт, а типоразмером 33 кВт – мощностью до 1000 кВт. Такие типоразмеры позволяют не только удовлетворять практически все требования различных потребителей (производственные, жилищно-коммунальные и пр.), но и полностью унифицировать энергооборудование – от турбоприводов до целых блоков автономной энергосистемы.
Это сокращает затраты на изготовление и транспортировку оборудования, строительно-монтажные работы, сроки ввода объекта в эксплуатацию, создание линий связи с потребителем и т. д. Ремонтные и профилактические работы на генерирующем оборудовании АСЭ могут проводиться без отключения потребителя. Необходимая продолжительность бесперебойного энергоснабжения в таких случаях обеспечивается, по желанию потребителя, за счет установки дополнительных модулей оборудования.
5. Проведенные сравнительные экономические расчеты показывают, что при относительно малых объемах требуемой энергии для снабжения удаленных потребителей автономные энергосистемы с использованием возобновляемых источников более эффективны, чем дизельные электростанции и ЛЭП. Так, экономический эффект от применения АСЭ будет более 600 процентов при сравнении с затратами на эксплуатацию за 10 лет работы дизельной электростанции или ЛЭП аналогичной мощности. Срок окупаемости автономной системы составляет 2‑3,5 года.
Отдача для потребителей, бизнеса и государства
В целом предлагаемая АСЭ с промежуточным накопителем представляет собой новое направление развития малой энергетики, заполняя нишу в секторе автономного электроснабжения потребителей на базе низкопотенциальных возобновляемых экологически чистых источников.
Таким образом, имеются все необходимые концептуальные, экономические и технические предпосылки для создания конкурентоспособных локальных энергетических систем, отвечающих следующим требованиям:
— соответствие режима производства энергии и ее аккумулирования режиму потребления;
— низкая стоимость энергии;
— общедоступность исходных ресурсов;
— высокая надежность и бесперебойность энергоснабжения;
— экологическая безопасность;
— простота обслуживания;
— возможность расширения производства электроэнергии за счет других источников;
— модульная схема, обеспечивающая серийное производство.
Применение АСЭ с промежуточным накоплением энергии позволяет решать задачи энергообеспечения на различных уровнях возникающих проблем.
На государственном (макроэкономическом) уровне – это создание в короткие сроки энергорайонов, удаленных от энергосистем, с незначительными капитальными вложениями в строительство локальных сетей, обеспечение электроэнергией населения в условиях чрезвычайных ситуаций, а также улучшение экологической обстановки.
На региональном уровне – это возможность получения дополнительных мощностей без строительства новых электростанций и ввода дополнительных трансформаторных подстанций.
Для предпринимателей – это получение новых доходов за счет создания предприятий (с возможностью их электроснабжения) в тех местах, где ранее это было экономически невыгодно. Это возможность работы предприятия при отключении электроэнергии (аварии) на линиях электропередачи, а также снижение расходов на электроэнергию за счет ее накопления в режиме использования ночного тарифа.
Битрикс — ООО «Автономные Энергетические Системы»
Компания «Автономные Энергетические Системы» основана в сентябре 2007 года. Основным направлением предприятия является эксплуатационное обслуживание автономных источников электроэнергии на объектах предприятий топливно-энергетического комплекса, жизненно важных объектов населенных пунктов и вахтовых поселков.ООО «АЭС» предлагает альтернативные источники энергии, а также эффективные решения в области автономных систем электроснабжения и выработки электроэнергии. Диапазон мощностей и возможностей генераторных установок компании позволяет решить широкий круг задач, обеспечить электроснабжением как объекты нефтедобычи так и промышленные предприятия, строительные площадки, больницы, школы.
Обладает необходимыми лицензиями и сертификатами на осуществление деятельности в области эксплуатации взрывоопасных и пожароопасных объектов . Качество наших услуг соответствует требованиям Международного стандарта менеджмента качества ISO 9001. Подразделения компании оснащены всеми необходимыми ресурсами для осуществления работ на уровне, соответствующем международным стандартам.
Наличие производственных баз в городе Мегионе, позволяет оперативно выполнять эксплуатационное обслуживание энергетических комплексов в Сургутском, Нижневартовском районах, а также на территории даже самых удаленных и труднодоступных месторождений Западной Сибири. Каждое из производственных подразделений оснащено самым современным оборудованием и способно самостоятельно решать любые задачи по обеспечению эксплуатации генерирующего оборудования в соответствии с действующими нормативными требованиями.
Мобильность подразделений предприятия позволяет в кратчайшие сроки производить мобилизацию передвижных генераторных установок на объектах Заказчика.
Квалифицированный персонал предприятия имеет огромный опыт работы на энергетическом оборудовании производства фирм: Cummins, Caterpillar, Jenbacher, Waukesha, Perkins, Sckoda, Solar Turbines.
Предприятие постоянно инвестирует большие средства в развитие и повышение профессиональной квалификации сотрудников, поддерживает инициативы, направленные на совершенствование производственной деятельности.
Проекты
Проекты
Новости СМИ о нас Контакты Создание объекта недвижимости с последующей сдачей его в аренду10/12/2017
Центр управления портофлотом10/12/2017
Береговой комплекс по перевалке нефтепродуктов с автоцистерн на судно
10/12/2017
Многофункциональный сервисный центр10/12/2017
Торгово-складской комплекс10/12/2017
Придорожно-складской комплекс10/12/2017
Логистический бизнес-центр10/12/2017
Модернизация порта Ливадии10/12/2017
Контактыдля СМИ
Евгения Васильева +7 (985) 269-77-02
[email protected] Производство гигиенической продукции
10/12/2017
Производство эфирных масел01/12/2017
Производство строганных и профилированных пиломатериалов01/12/2017
Показать ещё Показано 11 из 90 новостейКомпания «Автономные энергосистемы» — генераторы и электростанции в Краснодаре
Еще в VII веке до нашей эры греческий философ Фалес Милетский понял, что трение янтаря о шерсть образует магнетизм. На этом развитие представлений об электричестве остановилось вплоть до конца XVI века. К счастью, сегодня нам не нужно добывать янтарь, чтобы получить электроэнергию — с этой задачей отлично справляются электрогенераторы, даже если вы не подключены к центральному энергоснабжению. На портале “Автономные энергосистемы” вы можете купить генераторы в Краснодаре и получить полное техническое обслуживание. Мы поможем вам определиться с выбором, установить генератор, подобрать к нему всё дополнительное оборудование и провести техническое обслуживание.Для чего нужен электрогенератор?
Электрогенераторы наиболее интересны жителям загородных домов. В черте Краснодара все худо-бедно обеспечены электричеством. Оно нестабильно, но установить громоздкий генератор у себя в прихожей при всем желании вряд ли получится. А вот на крупных предприятиях или на стройплощадке без дополнительного источника питания обойтись трудно — он обеспечит бесперебойную подачу электричества, когда центральное энергоснабжение не справляется с этой задачей. Есть и другие ситуации, в которых может пригодиться генератор. Например, если вам нужно провести мероприятие на открытом воздухе, вдали от источников электроэнергии. Можно бесконечно любить природу, но вряд ли кто-то обрадуется, если на мероприятии не окажется электричества. В такой ситуации вы можете взять у нас генератор в аренду на необходимый срок.Всё включено
Существует 3 вида электрогенераторов: дизельные, бензиновые и газовые. Все они работают на разном топливе и с различной мощностью. Выбор зависит от того, для чего вам нужен генератор. Это может быть портативное устройство, рассчитанное на небольшую нагрузку, а может быть стационарная конструкция, за счет которой получится снабдить электричеством целый поселок. При расчете мощности нужно учесть, что покупать генератор “впритык” не рекомендуется — для стабильной работы ему нужно около 30% запасной мощности. Иначе генератор, работающий на пределе своих возможностей, может не справиться с задачей, если вы одновременно включите электронасос и микроволновку. Бензиновый генератор по мощности уступает дизельным и газовым, но для бытовых нужд его тоже достаточно. Разница в том, что его не получится использовать в качестве основного источника энергии — время работы ограничено. Он спасет вас от холодной ночи, если посреди зимы отключится электричество, но для постоянного энергоснабжения понадобится дизельный генератор или газовый с жидкостным охлаждением. Они могут работать непрерывно.Купить генераторы в Краснодаре
Если вы не уверены в том, какой генератор вам нужен, мы поможем сориентироваться и подобрать лучшее решение. Наши специалисты изучат ваши потребности, проанализируют необходимые мощности и посоветуют подходящую модель. Портал “Автономные энергосистемы” предлагает генераторы в Краснодаре в широком ассортименте от ведущих российских и зарубежных производителей: ТСС, FAS, Generac. У нас вы получите полное обслуживание — мы поможем выбрать генератор, приедем, все установим, настроим автоматику и подключим каждый проводок, чтобы у вас никогда не было проблем с электричеством.профиль бакалавриата в вузах России
Автономные энергетические системы в России: проходные баллы, минимальные баллы, экзамены, в каких вузах учат, стоимость обучения, вступительные экзамены
Сводная информация
Проходной балл: от 183
Мест: 25
Сводная информация
Проходной балл: от 118
Мест: 7
Стоимость: от 220000
Параметры программы
Квалификация: Бакалавриат;
Форма обучения: Очная;
Язык обучения: Русский;
На базе: 11 классов;
Курс: Полный курс;
Где учат
О программе
** набор дисциплин может незначительно отличаться в зависимости от вуза. Смотрите подробности на странице программы в нужном вузе
Автономные системы находят самое широкое применение от электро и теплоснабжения индивидуального дома или коттеджа, до энергообеспечения удаленных объектов нефтегазового комплекса, объектов военного назначения, метеостанций и др. Автономные системы решают проблему электроснабжения летательных аппаратов, флота, автотранспорта, портативной техники, мобильных телефонов, ноутбуков и т.п.
Дисциплины, изучаемые в рамках профиля:
- Теория автоматического управления;
- Управление и автоматизация тепловых процессов;
- Технические средства автоматизации;
- Технические измерения и приборы;
- Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоэнергетических систем управления;
- Оптимальные и адаптивные системы управления;
- Идентификация теплоэнергетических процессов;
- Теория управления распределенными системами.
- Теоретическая механика
- Спецглавы математики
- Численные методы моделирования
- Теоретическая электрохимия
- Физическая химия
- Начертательная геометрия. Инженерная и компьютерная графика
- Материаловедение и технология конструкционных материалов
- Механика
- Техническая термодинамика
- Тепломассообмен
- Энергосбережение в теплоэнергетике, теплотехнике и теплотехнологии
- Безопасность жизнедеятельности
- Электротехника и электроника
- Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация
- Гидрогазодинамика
- Физико-химические основы водоподготовки
- Нагнетатели и тепловые двигатели
- Основы трансформации теплоты
- Источники и системы теплоснабжения
- Источники производства теплоты
- Потребители теплоты
- Тепломассообменное оборудование предприятий
Автономные энергетические системы
23.11.2009 года вступил в силу закон №261-Ф3 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».
Компания «Аутригер» предлагает вам автономные энергетические системы, которые позволяют экономить затраты на электроэнергию до 60% и обеспечивать бесперебойное питание круглосуточно в зависимости от комплектации оборудования.
Совместные системы голландской фирмы Victron Energy и немецкой Fischer Panda имеет модульную схему, и позволяют под каждого заказчика подобрать наиболее оптимальную комплектацию, в процессе эксплуатации добавлять блоки и менять конфигурацию, увеличивая мощность и время работы.
Эти системы применяются в судостроении, где не обойтись без автономности, и с 2005 года стали применяться в оборудовании коттеджей, турбаз и гостиниц.
Полностью система выглядит так
На этой и последующих схемах
1. Дизель-генератор Fischer Panda
2. Блок Victron Energy QUATTRO
3. Аккумуляторная батарея Victron Energy
4. Вход от сети электропитания
5. Солнечные батареи Victron Energy
6. Ветрогенератор
7. Распределительный щиток
Компания «Аутригер» подберет и установит наиболее подходящую для Вас систему.
Основой системы является блок Quattro, который выполняет четыре функции : инвертора, зарядного устройства для аккумуляторной батареи, стабилизатора частоты и напряжения, и функции добавления мощности при нехватке входящей мощности. Блоки Quattro однотипны и могут стыковаться как в однофазную, так и трехфазную сеть, до 300 блоков. В блоке Quattro имеется два входа, для внешней сети и для дизель – генератора, который может в случае необходимости быть подключен для зарядки АКБ. Накопление электроэнергии происходит в аккумуляторной батарее, подбираемой исходя из заявленной мощности и времени работы системы.
Аккумуляторы являются полностью герметичными, имеют сертификат для установки в жилых помещениях.
Если у вас уже есть подключение к сети, то мы поможем подобрать систему, которая будет питать ваш объект во время отключений, добавлять мощности при необходимости и помогать экономить электроэнергию.
Если Ваши объекты полностью автономны, то используя солнечные батареи, у Вас всегда есть электроэнергия.
И даже без использования солнечной энергии в состав системы вводится дизель-генератор, который издаёт шума не больше холодильника. Главной особенностью системы является принцип, электричество есть всегда, а генератор работает 2-3 часа в сутки, причем все происходит автоматически.
Подобные генераторы не только бесшумны, но и вызывают минимальное загрязнение окружающей среды, могут быть установлены внутри дома, жилого вагончика. Их используют на теплоходах, яхтах, в мобильных домах, легковых автомобилях, автомобилях спецслужб. При совместном использовании с системой Victron Energy экономия топлива составляет до 80%, а значит и уменьшен вред окружающей среде.
Тепло выделяемое дизель — генератором может быть использовано для отопления и для нагрева воды для бытовых нужд.
Дизель — генератор может работать и без системы, так же совместно могут работать два генератора. Обеспечивая максимальное пиковое потребление.
В туристическом бизнесе особенно важным является комфорт отдыхающих, и если на базе отдыха, лесной гостинице стоит работающий круглосуточно, грохочущий, чадящий выхлопом дизель – генератор, то даже уютные номера не смогут компенсировать испорченный отдых.
Компания «Аутригер» многопрофильная и занимается не только системами энергоснабжения, но и отопления, утилизации сточных вод и мусора.
автономных энергетических систем | Модернизация сети
NREL исследует автономные энергосистемы, применяя новые концепции, такие как автономные системы в электрические сети.
Автономные энергетические системы позволят электросетям реагировать быстро и быстро. гибкость, необходимая для надежного управления миллионами уникальных устройств.Этот решение было продемонстрировано на реальных энергосистемах и с приложениями, которые включают ветряные и фотоэлектрические (PV) электростанции, здания и парк электромобилей — и это готов к использованию для энергетических переходов повсюду.
Автономные энергетические системы могут масштабироваться от сотен до миллионов устройств.Автономные энергетические системы: переосмысление оптимизации и управления энергетическими системами будущего
Посмотрите наш видеообзор автономных энергетических систем.
Текстовая версия
Ключи к распределенной энергии
Идея автономных энергетических систем заключается в декомпозиции крупномасштабного управления сетью. в решения меньшего размера, чтобы центральные операторы не были перегружены данными и коммуникации.Чтобы это стало реальностью, NREL разработал алгоритмы управления с особым цели:
- Работа в реальном времени — достаточно быстро для сетей, которые балансируют нагрузку и генерацию каждые второй
- Асинхронные данные и управление — для отклонений в энергоресурсах и задержек связи
- Устойчивость — включая восстановление после сбоя и устойчивость к сбоям, отключениям, и сбои связи Масштабируемость
- — с дизайном, который можно удобно масштабировать для управления сотнями миллионов устройств.
Преимущества автономного управления
С автономным и децентрализованным контролем каждой нагрузки или ресурса энергосистемы может способствовать стабильности и экономии. Алгоритмы NREL обеспечивают автоматическое разделение на острова и защита для отказоустойчивости системы, а оптимизация в реальном времени позволяет эффективно использовать переменной возобновляемой энергии, такой как ветер и солнце.Автономное управление снижает стоимость эксплуатации и поддерживает оптимизированную интеграцию возобновляемых источников энергии и инновационных технологии — потенциально также способствующие будущим рынкам трансактивной энергии.
Нет ограничений для крупномасштабного контроля
NREL продемонстрировал автономные энергетические системы в различных приложениях и средах. и последовательно показали, что децентрализованный контроль может решить проблему широко распространенных распределенные энергоресурсы.Демонстрации проведены на:
Моделируемые городские районы с более чем 10 миллионами различных энергетических устройств
Экспериментальные ветряные и фотоэлектрические экспериментальные платформы NREL
Коммерческая микросеть, которая включает генераторы водорода, микротурбины и водные гибридные ионные батареи
Жилой район с нулевым потреблением энергии
Более 100 управляемых устройств, включая инверторы, электромобили, аккумуляторы и микроконтроллеры.
Мастер-классы и презентации
Семинар по отказоустойчивым автономным энергетическим системам (2021 г.)
Автономные энергетические системы: переосмысление оптимизации и управления будущими энергетическими системами (2021 г.)
Автономная оптимизация и управление энергетическими системами, 14-й Всемирный конгресс структурной и междисциплинарной оптимизации (2021 г.)
Семинар по автономным энергетическим системам (2020)
Инновационные методы оптимизации и управления для автономных систем с высокой степенью распределенности (2019)
Семинар по автономным энергетическим сетям (2017)
Публикации
Автономные энергосистемы: управление сетями будущего с большим количеством распределенных Энергетические ресурсы, Журнал IEEE Power and Energy (2020)
Распределенная минимизация затрат на производство электроэнергии при распределении на основе потребителей Сети, Американская конференция по контролю (2020)
Хорошие сети — хорошие соседи, IEEE Spectrum (2020)
Оптимизация распределительных сетей на основе обратной связи в реальном времени: унифицированный подход, IEEE Transactions по управлению сетевыми системами (2019)
Онлайн-оптимизация как контроллер обратной связи: стабильность и отслеживание, IEEE Transactions по управлению сетевыми системами (2019)
Первично-двойные онлайн-методы с обратной связью по измерениям для выпуклой оптимизации с изменяющейся во времени, транзакций IEEE по обработке сигналов (2019)
Седловая динамика для оптимизации на основе распределенной обратной связи, IEEE Control Systems Letters (2019)
Оценка направления ветра с использованием данных SCADA с оптимизацией на основе консенсуса, Wind Energy Science (2019)
Работай с нами
Мы стремимся развивать автономные энергетические системы еще дальше — чтобы применить концепцию к более широкому разнообразию и большему масштабу энергосистем, а также к непрерывной разработке новых принципы надежного и эффективного управления сетью.Партнеры, которые заинтересованы в работая с NREL для развития их энергетических систем, рекомендуется подключаться и учиться более.
Контакт
Автономная власть — обзор
2 Теория
Формирование европейского государства было многомерным процессом, но большинство теорий государственного строительства по-прежнему одномерны.Следовательно, многофакторная трехуровневая теория государственного строительства, которая объединяет (а) микроуровень индивидов и групп, (б) мезоуровень политической системы и (в) макроуровень общества, представляет собой более многообещающее предложение (Reinhard 1992).
Государственное строительство начинается на микроуровне с корыстной жажды власти отдельных людей, часто с конкурентного преимущества в виде королевского сана. До существования государства как абстрактного института необходимая надличностная преемственность обеспечивалась династией.Династическое государственное строительство заключалось в устранении или, по крайней мере, в контроле над соперничающими обладателями автономной власти, начиная с догосударственной фазы истории — дворянством, церковью, городскими и сельскими общинами — с целью установления монополии на власть. Чтобы добиться успеха, династиям требовалась помощь правящих элит, которые в своих интересах сделали рост государственной власти своим делом. В конечном итоге адвокаты буржуазного происхождения оказались более подходящими для этой роли, чем члены церкви или дворянства, потому что, в отличие от последних, адвокаты обязаны своим статусом и властью служению монархам.
Глубокие изменения на мезоуровне политической системы явились результатом успешного использования войны, религии и патриотизма с целью расширения династической власти. Существовавшее ранее соперничество европейских монархов неизбежно росло вместе с их властью, потому что стало необходимо опережать своих соседей, расти за их счет и, в свою очередь, защищать себя от тех же целей. Следовательно, им требовались постоянно растущие армии и деньги во все возрастающем количестве, чтобы заплатить им.В решающей фазе своего роста современное государство было военным государством, которое расширило свои налогообложение, управление и аппарат принуждения, главным образом, для ведения войны.
Это привело к циклическому процессу, циклу принуждения-извлечения (Finer 1997) и, наконец, к внутренней и внешней монополии насилия. В конце концов, войну ведут только государства. Частные войны, такие как вендетты или вражды, восстания знати или народа, больше не были законными при могущественном военном и полицейском государстве. «Необходимость» в служении общему благу служила ключевым аргументом, узаконившим этот рост государственной власти.Но когда конкурирующие «конфессиональные» церкви после протестантской Реформации потеряли большую часть своей автономии в пользу государства — цену, которую пришлось заплатить за политическую защиту, — религия стала инструментом эмоциональной идентификации подданных со своей страной. «Католик» и «баварский», «польский» или «испанский» стали почти синонимами, с одной стороны, так же как «протестантский» и «английский», «прусский» или «шведский» — с другой.
Существенный вклад был внесен социальной и культурной средой на макроуровне.Во-первых, геоисторическая множественность Европы была стимулом для роста государственной власти через цикл принуждения и изгнания. Результатом стал стабильный плюрализм внутренне строго унитарных государств — исключительный случай во всем мире. Универсальные империи никогда не имели шанса в Европе; Священная Римская империя немцев была в лучшем случае первой среди равных. Но внутреннее единство не было реализовано до конца восемнадцатого, девятнадцатого, а в некоторых случаях даже двадцатого века. Долгое время большинство монархий состояло из нескольких частей с неравным статусом, таких как Кастилия и Арагон или Полония и Литва.
Повсюду монархам приходилось сталкиваться с мощной системой автономного местного дворянского правления, с одной стороны, с общенациональной сетью частично автономных городских и сельских общин, с другой, опять же с европейской спецификой. Кроме того, до Реформации Церковь считала себя независимым сообществом, в некотором смысле даже государством перед государством. Этот исключительный европейский дуализм духовного и мирского в сочетании с столь же уникальным политическим плюрализмом оказался предпосылкой политической свободы, хотя ни церковь, ни государство, ни дворянские землевладельцы, ни городские олигархии не выступали за какую-либо свободу, кроме своей собственной.Наконец, сильное положение церкви объясняется ее ролью хранителя латинской культуры. Римское право, в некоторой степени преобразованное в каноническое право Церкви, прямо или косвенно доказало основополагающее значение не только для построения монархического государства, но и для свободы личности и собственности.
Автономные энергетические системы с силовой электроникой: интеллектуальные сети нового поколения
Список рисунков xix
Список таблиц xxxiii
Предисловие xxxv
Предисловие xxxvii
Благодарности xxxix
Об авторе xli
Список сокращений xliii
1 Введение1 Мотивация и цель 1
1.2 Краткое содержание книги 3
1.3 Развитие энергосистем 7
1.3.1 Современные сети 8
1.3.2 Интеллектуальные сети 8
1.3.3 Интеллектуальные сети нового поколения 8
1.4 Резюме 10
Часть I Теоретическая основа 11
2 Синхронизированная и демократизированная (SYNDEM) Smart Grid 13
2.1 Концепция SYNDEM 13
2.2 SYNDEM Rule of Law — Synchronization Machines 15
2.3 SYNDEM Legal Equality — гомогенизация разнородных игроков в виде виртуальных синхронных машин (VSM) 18
2.4 Архитектура SYNDEM Grid 19
2.4.1 Архитектура электрических систем 19
2.4.2 Общая архитектура 22
2.4.3 Типичные сценарии 23
2.5 Возможные преимущества 24
2.6 Краткое описание технических маршрутов 28
2.6.1 VSM первого поколения (1G) 28
2.6.2 VSM второго поколения (2G) 29
2.6.3 VSM третьего поколения (3G) 29
2.7 Первичная частотная характеристика (PFR) в SYNDEM Smart Grid 30
2.7.1 PFR как от генераторов, так и от нагрузок 31
2.7.2 Спад 31
2.7.3 Быстро Действие без задержки 31
2.7.4 Реконфигурируемая виртуальная инерция 31
2.7.5 Непрерывный PFR 32
2.8 Корни SYNDEM 32
2.8.1 SYNDEM и даосизм 32
2.8.2 SYNDEM и история Китая 33
2.9 Резюме 34
3 Теория призрачной силы 35
3.1 Введение 35
3.2 Призрачный оператор, призрачный сигнал и призрачная система 36
3.2.1 Призрачный оператор 36
3.2.2 Призрачный сигнал 37
3.2.3 Призрачная система 39
3.3 Физическое значение реактивного Электроэнергия в электрических системах 41
3.4 Расширение для завершения электромеханической аналогии 43
3.5 Обобщение на другие энергетические системы 46
3.6 Резюме и обсуждения 47
Часть II 1G VSM: синхронизаторы 49
4 Поколение на базе синхронного преобразователя 51
4.1 Математическая модель синхронных генераторов 51
4.1.1 Электрическая часть 51
4.1.2 Механическая часть 53
4.1.3 Наличие нейтральной линии 54
4.2 Реализация синхронного преобразователя 55
4.2.1 Силовая часть 56
4.2.2 Электронная часть 56
4.3 Работа синхронного преобразователя 57
4.3.1 Регулирование реальной мощности и контроль падения частоты 57
4.3.2 Регулирование реактивной мощности и контроль падения напряжения 58
4.4 Результаты моделирования 59
4.4.1 При разных частотах сети 60
4.4.2 При различных условиях нагрузки 62
4.5 Экспериментальные результаты 62
4.5.1 Режим настройки с подключением к сети 63
4.5.2 Спад с подключением к сети Режим 63
4.5.3 Параллельная работа с подключением к сети 63
4.5.4 Бесперебойная передача рабочего режима 64
4.6 Резюме 67
5 Нагрузки на основе синхронного преобразователя 69
5.1 Введение 69
5.2 Моделирование синхронного двигателя 70
5.3 Работа выпрямителя с ШИМ в качестве VSM 71
5.3.1 Управление мощностью 72
5.3.2 Управление напряжением шины постоянного тока 73
5.4 Результаты моделирования 74
5.4.1 Управление питанием 74
5.4.2 Управление напряжением шины постоянного тока 76
5.5 Результаты экспериментов 77
5.5.1 Управление мощностью 77
5.5.2 Управление напряжением шины постоянного тока 77
5.6 Резюме 79
6 Управление ветряными турбинами на основе синхронного генератора с постоянным магнитом (PMSG) 81
6.1 Введение 81
6.2 Ветровые турбины на основе PMSG 83
6.3 Управление преобразователем на стороне ротора 83
6.4 Управление преобразователем на стороне сети 85
6.5 Результаты моделирования в реальном времени 86
6.5.1 В нормальных условиях сети 87
6.5.2 При сбоях в сети 89
6.6 Резюме 90
7 На основе синхронизатора переменного тока Уорд Леонард Приводные системы 91
7.1 Введение 91
7.2 Ward Leonard Drive Systems 93
7.3 Модель синхронного генератора 95
7.4 Схема управления с датчиком скорости 96
7.4.1 Структура управления 96
7.4.2 Анализ системы и выбор параметров 97
7.5 Схема управления без датчика скорости 98
7.5.1 Структура управления 98
7.5.2 Анализ системы и выбор параметров 99
7.6 Результаты экспериментов 100
7.6.1 Случай 1: с датчиком скорости для обратной связи 101
7.6.2 Случай 2: без датчика скорости для обратной связи 104
7.7 Резюме 106
8 Синхронизатор без специального блока синхронизации 107
8.1 Введение 107
8.2 Взаимодействие синхронного генератора (SG) с бесконечной шиной 109
8.3 Контроллер для самосинхронизирующегося синхронизатора 110
8.3.1 Работа после подключения к сети 112
8.3.2 Синхронизация перед подключением к сети 113
8.4 Результаты моделирования 114
8.4.1 Нормальная работа 114
8.4.2 Работа при сбоях в сети 118
8.5 Результаты экспериментов 119
8.5.1 Случай 1: с частотой сети Ниже 50 Гц 119
8.5.2 Случай 2: с частотой сети выше 50 Гц 123
8.6 Преимущества удаления модуля синхронизации 123
8.7 Резюме 124
9 Нагрузки на основе синхронизатора без специального модуля синхронизации 125
9.1 Управление напряжением шины постоянного тока 125
9.1.1 Самосинхронизация 125
9.1.2 Нормальный режим работы 126
9.2 Управление мощностью 127
9.3 Результаты моделирования 127
9.3.1 Управление напряжением шины постоянного тока 128
9.3.2 Управление мощностью 130
9.4 Результаты экспериментов 131
9.4.1 Управление напряжением шины постоянного тока 132
9.4.2 Управление мощностью 132
9.5 Резюме 134
10 Управление на основе DFIG Ветряная турбина как VSG (DFIG-VSG) 135
10.1 Введение 135
10.2 Ветряные турбины на основе DFIG 137
10.3 Дифференциальные шестерни и древнекитайские колесницы, указывающие на юг 138
10.4 Аналогия между DFIG и дифференциальными шестернями 139
10.5 Управление преобразователем на стороне сети 140
10.5. 1 Управление напряжением шины постоянного тока 141
10.5.2 Управление единичным коэффициентом мощности 141
10.5.3 Самосинхронизация 142
10.6 Управление преобразователем на стороне ротора 142
10.6.1 Контроль частоты 143
10.6.2 Контроль напряжения 143
10.6.3 Самосинхронизация 144
10.7 Регулирование частоты и напряжения системы 145
10.8 Результаты моделирования 146
10.9 Результаты экспериментов 150
10.10 Резюме 153
11 Бестрансформаторные фотоэлектрические системы на основе синхронизаторов 155
11.1 Введение 155
11.2 Токи утечки и заземление сетевых преобразователей 156
11.2.1 Заземление, заземление и системы с заземлением 156
11.2.2 Токи утечки в сетевом преобразователе 158
11.2.3 Преимущества обеспечения общего заземления переменного и постоянного тока 159
11.3 Работа обычного полумостового инвертора 160
11.3.1 Снижение токов утечки 161
11.3.2 Диапазон выходного напряжения 161
11.4 Бестрансформаторный фотоэлектрический инвертор 161
11.4.1 Топология 161
11.4.2 Управление нейтралью 161
11.4.3 Управление инверсионным звеном как VSM 164
11.5 Результаты моделирования в реальном времени 165
11.6 Сводка 167
12 STATCOM на основе синхронизатора без специального блока синхронизации 169
12.1 Введение 169 12.20003
of STATCOM 170
12.2.1 Принципы работы 171
12.2.2 Типовая стратегия управления 172
12.3 Управление на основе синхронизатора 173
12.3.1 Регулирование напряжения шины постоянного тока и синхронизация с сетью 173
12.3.2 Работа в режиме Q для регулирования реактивной мощности 175
12.3.3 Работа в режиме В для регулирования PCC Напряжение 176
12.3.4 Работа в режиме В D для снижения напряжения 176
12.4 Результаты моделирования 177
12.4.1 Описание системы 177
12.4.2 Подключение к сети 179
12 .4.3 Нормальная работа в различных режимах 180
12.4.4 Работа в экстремальных условиях 181
12.5 Резюме 185
13 Синхронизаторы с ограниченной частотой и напряжением 187
13.1 Введение 187
13.2 Модель оригинального синхронизатора 188
13.3 Достижение ограниченной частоты и напряжения 189
13.3.1 Дизайн управления 190
13.3.2 Наличие уникального равновесия 193
13.3.3 Сходимость к равновесию 197
13.4 Результаты моделирования в реальном времени 199
13.5 Сводка 202
14 Виртуальная инерция, виртуальное демпфирование и обход неисправности 203
14.1 Введение 203
14.2 Инерция, инерция Постоянная времени инерции и постоянная инерции 204
14.3 Ограничение инерции синхронного преобразователя 206
14.4 Изменение конфигурации постоянной времени инерции 210
14.4.1 Дизайн и результат 210
14.4.2 Что такое улов? 211
14.5 Реконфигурация виртуального демпфирования 212
14.5.1 Сквозное масштабирование импеданса с помощью контроллера напряжения внутреннего контура 213
14.5.2 Сквозное введение импеданса с помощью контроллера тока внутреннего контура 214
14.6 Устранение неисправностей 214
14.6.1 Анализ 214
14.6.2 Рекомендуемый дизайн 215
14.7 Результаты моделирования 215
14.7.1 Один VSM 216
14.7.2 Два VSM в параллельной работе 217
14.8 Экспериментальные результаты 221
14.8.1 Один VSM 221
14.8.2 Два VSM в параллельной работе 222
14.9 Сводка 225
Часть III 2G VSM: надежный контроллер падения напряжения 227
15 Механизм синхронизации управления падением напряжения 229
15.1 Краткий обзор контуров фазовой синхронизации (ФАПЧ) 229
15.1.1 Базовая схема ФАПЧ 229
15.1.2 Расширенная схема ФАПЧ (EPLL) 230
15.2 Краткий обзор управления падением напряжения 232
15.3 Структурное сходство между контролем падения напряжения и ФАПЧ 234
15.3.1 Когда импеданс является индуктивным 234
15.3. 2 При резистивном сопротивлении 236
15.4 Работа контроллера падения напряжения в качестве модуля синхронизации 238
15.5 Результаты экспериментов 239
15.5.1 Синхронизация с сетью 239
15.5.2 Подключение к сети 240
15.5.3 Работа в режиме падения 241
15.5.4 Устойчивость синхронизации 241
15.5.5 Изменение режима работы 242
15,6 Сводка 243
16 Надежный контроль падения напряжения 245
16.1 Управление выходным сопротивлением инвертора 245
16.1.1 Инверторы с индуктивным выходным сопротивлением (L-инверторы) 245
16.1.2 Инверторы с резистивным выходным сопротивлением (R-инверторы) 246
16.1.3 Инверторы с емкостным выходным сопротивлением (C-инверторы) 247
16.2 Ограничения, присущие традиционному контролю падения напряжения 248
16.2.1 Базовый принцип 248
16.2.2 Экспериментальные явления 250
16.2.3 Разделение реальной мощности 251
16.2 .4 Разделение реактивной мощности 252
16.3 Надежное управление падением R-инверторов 252
16.3.1 Стратегия управления 252
16.3.2 Ошибка из-за неточных измерений напряжения 253
16.3.3 Регулирование напряжения 254
16.3.4 Ошибка из-за общих настроек для E ∗ и 𝜔 ∗ 254
16.3.5 Экспериментальные результаты 255
16.4 Надежное управление падением напряжения C-инверторов 261
16.4.1 Стратегия управления 261
16.4.2 Экспериментальные результаты 262
16.5 Надежное управление падением L-инверторов 262
16.5.1 Стратегия управления 262
16.5.2 Экспериментальные результаты 265
16.6 Резюме 268
17 Универсальное управление падением напряжения 269
17.1 Введение 269
17.2 Дальнейшие исследования по контролю падения напряжения 270
17.2.1 Параллельная работа инверторов с одинаковым типом импеданса 271
17.2.2 Параллельная работа Работа инверторов L, R и R L 272
17.2.3 Параллельная работа инверторов R C , R и C 273
17.3 Универсальный контроллер падения напряжения 275
17.3.1 Базовый принцип 275
17.3.2 Реализация 276
17.4 Результаты моделирования в реальном времени 277
17.5 Экспериментальные результаты 277
17.5.1 Случай I: параллельная работа L- и C-инверторов 277
17.5.2 Случай II: Параллельная работа L-, C- и R-инверторов 279
17.6 Резюме 281
18 Самосинхронизирующийся универсальный контроллер падения напряжения 283
18.1 Описание контроллера 283
18.2 Работа с контроллером 285
18.2.1 Режим самосинхронизации 285
18.2.2 Установочный режим (режим P, и Q -режим) 286
18.2.3 Режим спада ( P D -режим и Q D -режим) 286
18.3 Экспериментальные результаты 287
18.3.1 R-инвертор с самосинхронизирующимся универсальным контролем падения 288
18.3.2 L-инвертор с самосинхронизирующимся универсальным спадом Контроль 290
18.3.3 L-инвертор с самосинхронизирующимся надежным контролем падения напряжения 294
18.4 Результаты моделирования в реальном времени из микросети 297
18.5 Резюме 300
19 Нагрузки с контролируемым падением напряжения для непрерывного реагирования на спрос 301
19.1 Введение 301
19.2 Структура управления с трехпортовым преобразователем 302
19.2.1 Генерация эталонной мощности 302
19.2.2 Регулирование мощности, потребляемой из сети 304
19.2.3 Анализ рабочих режимов 305
19.2.4 Определение емкости для поддержки сети 306
19.3 Иллюстративная реализация с преобразователем 𝜃 308
19.3.1 Краткое описание преобразователя 𝜃 309
19.3.2 Контроль нейтрального участка 310
19.3.3 Контроль переходного участка 311
19.4 Экспериментальные результаты 311
19.4.1 Дизайн экспериментальной системы 311
19.4.2 Устойчивые характеристики 312
19.4.3 Переходные характеристики 315
19.4.4 Потенциал емкости 317
19.4.5 Сравнительное исследование 318
19.5 Резюме 319
20 Универсальный ограничивающий ток контроллер падения напряжения 321
20.1 Введение 321
20.2 Моделирование системы 322
20.3 Дизайн управления 323
20.3.1 Структура 323
20.3.2 Реализация 323
20.4 Системный анализ 326
20.4.1 Свойство ограничения тока 326
20.4.2 Стабильность замкнутого контура 327
20.4.3 Выбор параметров управления 328
20.5 Практическая реализация 329
20.6 Эксплуатация при вариациях и неисправностях сети 330
20.7 Экспериментальные результаты 331
20.7.1 Работа в нормальных условиях 332
20.7.2 Работа при сбоях сети 334
20.8 Резюме 338
Часть IV 3G VSM: Cybersync Machines 339
Машины 341
21.1 Введение 341
21.2 Пассивные и Порт-гамильтоновы системы 343
21.2.1 Пассивные системы 343
21.2.2 Порт-гамильтоновы системы 343
21.2.3 Пассивность взаимосвязанных пассивных систем 345
21.3 Моделирование систем 346
21.4 Структура управления 348
21.4.1 Блок Engendering Σ e 349
21.4.2 Генерация заданной частоты d и Flux 𝜑 d 350
21.4.3 Конструкция Σ 𝜔 и Σ 𝜑 для получения пассивного Σ C 351
21.5 Пассивность контроллера 352
21.5.1 Отсутствие потерь в соединительном блоке Σ 9 I 21.5.2 Пассивность каскада Σ C и Σ I 354
21.6 Пассивность замкнутой системы 355
21.7 Примеры реализации блоков Σ 𝜔 и Σ 35528
21.7.1 Использование стандартного интегрального контроллера (IC) 355
21.7.2 Использование статического контроллера 356
21.8 Самосинхронизация и регулировка мощности 357
21.9 Результаты моделирования 358
21.9.1 Самосинхронизация 360
21.9.2 Работа после подключения к сети 360
21.10 Результаты экспериментов 362
21.10.1 Самосинхронизация 362
21.10.2 Работа после подключения к сети 363
21.11 Резюме 364
Примеры из практики, часть V 365
22 Одноузловая система 367
22.1 SYNDEM Smart Grid Research and Educational Kit 367
22.1.1 Обзор 367
22.1.2 Структура оборудования 368
22.1.3 Примеры достижимых топологий преобразования 369
22.2 Подробная информация об одноузловой системе SYNDEM 375
22.2.1 Описание системы 375
22.2.2 Экспериментальные результаты 377
22.3 Резюме 378
23 Испытательный стенд SYNDEM Smart Grid на 100% силовой электронике 379
23.1 Описание испытательного стенда 379
23.1.1 Общая структура 379
23.1.2 Топологии VSM Принято 379
23.1.3 Отдельные узлы 382
23.2 Экспериментальные результаты 384
23.2.1 Эксплуатация энергетических мостов 384
23.2.2 Работа солнечных энергетических узлов 384
23.2.3 Работа узлов ветроэнергетики 386
23.2.4 Работа узла нагрузки постоянного тока 388
23.2.5 Работа узла нагрузки переменного тока 389
23.2.6 Работа всего испытательного стенда 391
23.3 Резюме 393
24 A Home Grid 395
24.1 Описание Home Grid 395
24.2 Результаты полевых операций 396
24.2.1 Черный старт и формирование сетки 396
24.2.2 От изолированной к Grid-работе 399
24.2.3 Плавное изменение режима при потере и восстановлении электросети общего пользования 400
24.2.4 Регулирование напряжения / частоты и распределение мощности 400
24.3 Неожиданные проблемы, возникшие во время полевых испытаний 402
24.4 Резюме 404
25 Texas Panhandle Wind Power Система 405
25.1 Географическое описание 405
25.2 Структура системы 406
25.3 Основные проблемы 407
25.4 Обзор стратегий управления в сравнении 407
25.4.1 VSM Control 408
25.4.2 DQ Control 410
25.5 Результаты моделирования 411
25.5.1 VSM Control 412
25.5.2 DQ Control 415
25.6 Резюме и выводы 416
Библиография 417
Указатель
Smart Grids следующего поколения (IEEE Press): Чжун, Цин-Чанг: 9781118803523: Amazon.com: Книги
Цин-Чанг Чжун, сотрудник IEEE и сотрудник IET, занимает должность профессора кафедры энергетики и энергетики МакГроу. и менеджмент в Технологическом институте Иллинойса, Чикаго, США, и является основателем & amp; Генеральный директор Syndem LLC, Чикаго, США.Он получил образование в Имперском колледже Лондона (доктор философии, 2004 г., награжден премией за лучшую докторскую диссертацию), Шанхайском университете Цзяо Тонг (доктор философии, 2000 г.), Хунаньском университете (магистр наук, 1997 г.) и Хунаньском инженерном институте (диплом 1990 г.).
Он работал заслуженным лектором в IEEE Power Electronics Society, IEEE Control Systems Society и IEEE Power and Energy Society. Он (соавтор) является автором четырех исследовательских монографий: «Управление инверторами мощности в возобновляемых источниках энергии и интеграция интеллектуальных сетей» (Wiley-IEEE Press, 2013), «Управление интегральными процессами с мертвым временем» (Springer-Verlag, 2010), «Надежное управление временем». Системы задержки (Springer-Verlag, 2006) и Автономные энергетические системы на базе силовой электроники: интеллектуальные сети нового поколения (Wiley-IEEE Press, 2020).Он предложил сетевую архитектуру SYNDEM для интеллектуальных сетей следующего поколения, основанную на механизме синхронизации синхронных машин, который унифицирует и гармонизирует интерфейс и взаимодействие игроков энергосистемы с сетью для достижения автономной работы, не полагаясь на сети связи. Это направление исследований было представлено журналом IEEE Power Electronics Magazine в качестве обложки, Energy News Network — как средство изменения правил для сети, IEEE Spectrum — как видение гармоничной сети и Целевой группой IEEE PES по первичному контролю частоты — как Путь в будущее.
Он поистине глобализован. Перед переездом в Чикаго он провел около 14 лет в Великобритании в качестве научного сотрудника Имперского колледжа Лондона, старшего преподавателя в Университете Гламоргана и Ливерпульского университета, профессора кафедры инженерии управления в Университете Лафборо и профессора кафедры управления и системной инженерии. в Университете Шеффилда и один год в Израиле в Технионе — Израильском технологическом институте в качестве постдокторанта. Он провел более 200 приглашенных выступлений в 20+ странах, в том числе выступил с полупленарным докладом по интеллектуальным сетям SYNDEM на 20-м Всемирном конгрессе МФБ, крупнейшей в мире конференции по контролю и системной инженерии.
Он работал в Руководящем комитете IEEE Smart Grid и является заместителем председателя Технического комитета МФБ по энергетическим и энергетическим системам. Он был старшим научным сотрудником Королевской инженерной академии / Leverhulme Trust, Великобритания (2009-2010) и представителем Великобритании в Европейской контрольной ассоциации (2013-2015). Он работал заместителем редактора IEEE Trans. по автоматическому управлению, IEEE Trans. по силовой электронике, IEEE Trans. по промышленной электронике, IEEE Trans. по технологии систем управления, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, IEEE Access и European Journal of Control.Он также выступал в качестве рецензентов грантов для финансирующих организаций из США, Великобритании, Китая, Сингапура, Финляндии, Кувейта, Италии, Нидерландов, Израиля и других стран.
Его текущие исследования сосредоточены на теории управления и систем, силовой электронике и их интеграции для решения фундаментальных проблем в энергетических и энергетических системах.
Видение д-ра Чжун — комплексное решение трех глобальных проблем:
1) Изменение климата за счет широкомасштабного использования возобновляемых источников энергии;
2) Стабильность и безопасность энергосистемы за счет его синхронизированной и демократизированной (SYNDEM) сетевой архитектуры и технологий; и
3) Свобода энергии за счет предоставления миллиардам людей доступа к недорогой чистой электроэнергии.
Вот версия, написанная Китом Шнайдером, корреспондентом New York Times с 1982 года.
Чжун не продвинулся в высшие эшелоны глобальных энергетических инноваций благодаря привилегии рождения или счастливой случайности. Его семья выросла в сельской местности провинции Сычуань, Китай, в бедной семье. Его перспективы поступить в университет были невелики. По этой причине его семья отправила его в среднюю техническую школу в Сянтане вместо средней школы. Поскольку его траектория указывала для него в этом направлении, его шансы получить высшее образование были практически нулевыми.
Тем не менее, во время учебы в технической школе Чжун преуспел и был продвинут на курсы уровня колледжа. После окончания учебы начал карьеру техника. Вскоре он начал свое первое предпринимательское начинание с подачи заявки на патент в 1991 году. Zhong успешно коммерциализировал его — быстро изготовил и продал 120 единиц. Изобретение вызвало такой интерес рынка, что радиостанция города Сянтань бесплатно продвигала продукт в течение одного месяца.
Чжун понял, что может достичь даже большего, чем думал, и разработал эти шесть слов в качестве своей мантры.Контролировать себя. Испытай себя. Превзойдите себя.
В 1994 году Чжун вернулся в университет, чтобы получить степень магистра. Одним из требований для поступления была сдача государственного экзамена, включающего знание английского языка. Его первым иностранным языком был японский, поэтому изучение английского было почти невыполнимой задачей. Он безуспешно пытался найти репетитора по английскому, но в конце концов научился сам. Он освоил языковую часть и был принят в Хунаньский университет, лучшее высшее учебное заведение в провинции, с самым высоким общим баллом среди всех поступивших в университет в этом году.
В 1997 году Чжун временно оставил свою жену Сью и годовалую дочь в Хунани и отправился в Шанхай, чтобы получить степень доктора философии. После получения докторской степени в 2000 году доктор Чжун уехал в Израиль на постдокторскую должность. На этот раз его сопровождала семья.
После завершения контракта в Израиле, Чжонги переехали в Англию, чтобы принять предложение Имперского колледжа Лондона о второй постдокторской должности. Доктор Чжун планировал стать профессором через 10 лет.Для достижения этой цели он учился ночью, чтобы получить вторую степень доктора философии, а днем работал постдокторантом. Девять лет спустя д-р Чжун был назначен на должность профессора кафедры инженерии управления в университете Лафборо.
Не менее важно то, что произошло два года назад. Он совершил прорыв в своих исследованиях и изобрел синхронизатор, виртуальную синхронную машину первого поколения. Он знал, что это революция. Продвигая исследования, включая строительство лаборатории за 5 миллионов долларов в Университете Шеффилда, он начал изучать различные способы коммерциализации.
Доктор Чжун в конце концов понял, что лучшие перспективы для этого лежат за океаном, и запустил инициативу Go Global. После почти 14 лет работы в Великобритании он решил переехать еще раз, на этот раз в США. Его наняли в Чикаго, глобальный центр, где он принял на себя должность профессора кафедры энергетики и энергетики и управления им. МакГроу в Иллинойсе. Технологический Институт.
Остановившись, доктор Чжун в 2017 году основал компанию Syndem LLC. Компания специализируется на разработке виртуальных синхронных машин, чтобы ускорить широкомасштабное внедрение распределенных энергоресурсов и сделать энергосистемы автономными, не полагаясь на сети связи.В течение одного года он привел свою команду к нескольким достижениям. Доктор Чжун выполнил редкую — почти невозможную — задачу — довести свою команду почти до безубыточности в первый год, запустив два продукта и обеспечив доход по контракту еще на один год работы.
Чжун живет в пригороде Чикаго со Сью, инженером, и их двумя дочерьми. Сью — партнер и инженер Syndem. Старшая из их двух дочерей, Руи, сейчас работает в ведущем инвестиционном банке в секторе зеленых технологий и является опытным художником.Младшая, Лиза, энергичный читатель, танцор и гимнастка, с нетерпением ожидает поступления в среднюю школу в США. В 2018 году она прочитала более 800 книг. ЭЛЕКТРОНИКА, ТОМ. 64, НЕТ. 7, ИЮЛЬ 2017 5905
В пункте 8) приложения предлагается гальванически изолированный силовой блок кондиционирования
только с тремя ступенями для жилых микро-ветряных турбин
с низковольтным синхронным генератором на постоянных магнитах
. (PMSG).Модульный изолированный преобразователь постоянного тока
с широким диапазоном входного напряжения предлагается в качестве стандартного силового электронного блока
, чтобы снизить стоимость электронного интерфейса питания
и облегчить внедрение в жилых помещениях
PMSG. на базе микроветровых турбин с различным напряжением
иуровней мощности.
В пункте 9) Приложения предлагаются пять модификаций
стандартного алгоритма синхронизатора для повышения его стабильности
и производительности.Модификации реализованы в программном обеспечении
и не требуют изменений в аппаратном обеспечении инвертора.
Моделирование и эксперименты показывают, что эти модификации
повышают устойчивость синхронизатора к сбоям, улучшают
реакцию синхронного преобразователя на изменения частоты сети, напряжения
и дисбаланса сети, а также решают проблему, вызванную
дрейфует в источниках напряжения инвертора.
В пункте 10) приложения предлагается идея миграции относительно зрелой стратегии управления VSM
в двунаправленные преобразователи
, подключенные к сети, для повышения инерции микросетей постоянного тока
.Уравнение виртуального управления инерцией
двунаправленных преобразователей, подключенных к сети, получается с помощью
в соответствии с концепцией VSM. Предлагаемая стратегия уменьшает колебания напряжения на шине постоянного тока
и повышает стабильность микросетей постоянного тока
.
В пункте 11) Приложения представлен метод анализа стабильности d-q на основе статического
в общей синхронной d-q-кадре
для систем переменного тока на базе трехфазного инвертора.
На основе метода подключения компонентов и общего критерия устойчивости Найквиста, предлагаемый метод позволяет
анализировать устойчивость сложных систем переменного тока, используя только
измеряемых импедансов вместо внутренней информации
инверторов.
Приглашенные редакторы надеются, что темы исследований, затронутые в
этой специальной секции, будут стимулировать новые идеи и позволят технологиям
ускорить смену парадигмы энергосистем на
автономных энергосистем с силовой электроникой.
QING-CHANG ZHONG, приглашенный редактор
Департамент электротехники и вычислительной техники
Технологический институт штата Иллинойс
Чикаго, Иллинойс, 60616 США
ФРЕДЕ БЛААБЬЕРГ, приглашенный редактор
Департамент энергетических технологий
Университет
Ольборга
Ольборг, Дания
CARLO CECATI, приглашенный редактор
Департамент информационной инженерии,
Компьютерные науки и математика
University of L’Aquila
67100 L’Aquila, Италия
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Приглашенные редакторы поблагодарить авторов за суб-
за их вклад и рецензентов за их самоотверженные усилия по предоставлению ценных комментариев / предложений по
каждой статье.Приглашенные редакторы также хотели бы поблагодарить профессора
Л. Франкело, главного редактора IEEE TRANSACTIONS ON
INDUSTRIAL ELECTRONICS, за его огромную поддержку и С. МакЛэйна,
R. Rom´
an, и С. Джейкобс, администраторам журналов TRANS-
ACTIONS, и К. Х. Эдику, координатору журналов, за их огромную поддержку
на протяжении всего процесса.
ПРИЛОЖЕНИЕ
СМЕЖНЫЕ РАБОТЫ
1) Q.-C. Чжун, «Автономные энергосистемы
на базе силовой электроники: Архитектура и технические маршруты»,
IEEE Trans.Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7, pp. 5907–
5918, Jul. 2017.
2) Y. Deng, Y. Tao, G. Chen, G. Li и X. He, «Улучшенное управление потоком мощности
для подключенных к сети инверторы
с регулируемым падением напряжения с повышенной стабильностью », IEEE Trans. Инд.
Электрон., Т. 64, нет. 7, pp. 5919–5929, Jul. 2017.
3) Q. Xu et al., «Стратегия децентрализованного динамического распределения энергии для гибридной системы накопления энергии в микрогрид-сети постоянного тока
тонном», IEEE Пер.Ind. Electron.,
vol. 64, нет. 7, pp. 5930–5941, июль 2017 г.
4) Дж. Шиффер, Калифорния Ханс, Т. Краль, Р. Ортега и Дж. Райш,
«Моделирование, анализ и экспериментальная проверка часов
. эффекты дрейфа в малоинерционных энергосистемах », IEEE
Trans. Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7, pp. 5942–5951,
июль 2017 г.
5) О. Мо, С. Д’Арко и Дж. А. Суул, «Оценка виртуальных синхронных машин
с динамическими или квазистационарными моделями машин
. , ”IEEE Trans.Ind. Electron., Vol. 64,
нет. 7, pp. 5952–5962, Jul. 2017.
6) Q.-C. Чжун и Г. К. Константопулос, «Current-
, ограничивающий контроль спада инверторов, подключенных к сети»,
IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7, стр. 5963–
5973, июль 2017 г.
7) А. Чуб, Д. Винников, Р. Косенко и Э. Лийвик, «Фотоэлектрический микроконвертер с широким диапазоном входных напряжений
с возможностью конфигурирования понижающий-повышающий каскад переключения », IEEE Trans.
Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7. С. 5974–5983, июль 2017.
8) А. Чуб, О. Гусев, А. Блинов, Д. Винников, «Изолированный блок кондиционирования энергии Novel
для микроветровых турбин
приложений», IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7,
pp. 5984–5993, июль 2017.
9) В. Натараджан и Г. Вайс, «Синхронизаторы с улучшенной стабильностью
за счет виртуальных катушек индуктивности, виртуальных конденсаторов и защиты от закручивания
», IEEE Trans .Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7,
pp. 5994–6004, Jul. 2017.
10) W. Wu et al., «Стратегия виртуального управления инерцией для микросетей DC
по аналогии с виртуальными синхронными машинами
chines», IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7,
pp. 6005–6016, Jul. 2017.
11) W. Cao, Y. Ma, L. Yang, F. Wang и LM Tolbert,
«Анализ устойчивости на основе импеданса Dq и параметр
. проектирование систем переменного тока на базе трехфазных инверторов »,
IEEE Trans.Ind. Electron., Vol. 64, нет. 7, pp. 6017–
6028, июль 2017 г.
Chicago IEEE PES Event 8 марта
Chicago IEEE PES Event 8 мартаЧикаго Глава 2016-2017
Интеллектуальные сети нового поколения: с поддержкой силовой электроники Автономные энергетические системы
8 марта 2017 г.
Цин-Чанг Чжун, заслуженный лектор IEEE PES
Иллинойсский технологический институт
О теме
Энергетические системы переживают смену парадигмы.На смену централизованным крупным объектам приходят миллионы широко рассредоточенных несинхронных относительно небольших возобновляемых или альтернативных электростанций, подключаемых к электросети электромобилей и накопителей энергии. Более того, ожидается, что большинство нагрузок будут активно участвовать в регулировании сети так же, как и поставщики. В этой лекции будет представлена архитектура системы вместе с техническим маршрутом, позволяющим изменить эту парадигму. Будет показано, что механизм синхронизации обычных синхронных машин, который лежал в основе энергосистем более 100 лет, может продолжать играть свою фундаментальную роль в энергосистемах.Это даст возможность всем поставщикам и нагрузкам, имеющим интерфейс для силовой электроники, вести себя как виртуальные синхронные машины, чтобы они могли принимать участие в регулировании частоты и напряжения системы так же, как это делают обычные синхронные машины. Это позволит унифицировать интеграцию и взаимодействие всех игроков с сеткой. Это также освободит коммуникационную инфраструктуру от низкоуровневого управления и откроет перспективу достижения автономной работы для энергосистем. Это целостное решение может значительно повысить стабильность, масштабируемость, работоспособность, безопасность, надежность и отказоустойчивость интеллектуальной сети следующего поколения.О динамике
Д-р Цин-Чанг Чжун является профессором кафедры энергетики и энергетической инженерии Макса МакГроу на кафедре электротехники и вычислительной техники Технологического института Иллинойса, Чикаго, США. Будучи признанным почетным лектором IEEE Power and Energy Society, IEEE Control Systems Society и IEEE Power Electronics Society, он является ведущим в мире многопрофильным экспертом в области управления, силовой электроники и силовых систем. До прихода в Иллинойский технологический институт он был профессором кафедры управления и системной инженерии в Университете Шеффилда, Великобритания, где он создал исследовательскую лабораторию стоимостью более 5 миллионов долларов, посвященную управлению энергетическими и энергетическими системами, и получил поддержку Rolls- Royce, National Instruments, Texas Instruments, Siemens, ALSTOM, Turbo Power Systems, Chroma, Yokagawa, OPAL RT и другие организации.Он (соавтор) является автором трех исследовательских монографий, в том числе «Надежное управление системами с выдержкой времени» (Springer, 2006) и «Управление инверторами мощности в возобновляемых источниках энергии и интеграции интеллектуальных сетей» (Wiley-IEEE Press, 2013). Его четвертая книга под названием «Автономные энергетические системы с силовой электроникой: интеллектуальные сети нового поколения», в которой представлены архитектура и технические маршруты интеллектуальных сетей следующего поколения, основанные на механизме синхронизации синхронных машин, будет опубликована Wiley-IEEE Press в 2017 году.Он является / был младшим редактором нескольких ведущих журналов по контролю и энергетике, в том числе четырех IEEE Transactions. Его текущие исследования сосредоточены на решении фундаментальных проблем в энергетических и энергетических системах посредством бесшовной интеграции передовой теории управления / систем и силовой электроники. Он является членом IEEE и IET.Расположение | Время | ||
---|---|---|---|
Коммерческий центр ComEd — Аудитория | 17:30 | Социальные | |
Свифт Драйв 1919 (парк за зданием) | 18:00 | Ужин (по желанию) | |
Дуб Брук, Иллинойс 60523-1850 | 18:45 | Презентация | |
(рядом с развязкой I-290 и I-294) | 20:00 | Отсрочка | |
630-684-3200 |
Бронирование
Пожалуйста, сделайте заказ до полудня в понедельник, 6 марта 2017 года, через Форма онлайн-бронирования.Стоимость дополнительного семейного ужина для членов IEEE составляет 15 долларов США. 20 долларов для лиц, не являющихся членами, оплачиваются на мероприятии. Извините, мы не можем обрабатывать кредитные карты. Чеки на имя «Чикагское отделение IEEE-PES» и наличные принимаются, и будут предоставлены квитанции.
Процедура безопасности
Вы должны предоставить коммерческому агентству ComEd удостоверение личности с фотографией государственного образца. Центральный охранник, когда вы приедете. Подождите несколько минут, чтобы Guard, чтобы создать персонализированный значок с вашей фотографией. Сотрудники ComEd и Подрядчики ComEd могут использовать свои значки ComEd ID для входа в здание.Непрерывное образование
Технические встречи IEEE могут быть приемлемы в качестве непрерывного образования, если требуется для поддержания лицензии на профессиональную инженерию. Ссылаться на требования отдельного государства к деталям. Квитанция на одного Будет предоставлен час профессионального развития (PDH).Программа | Исполнительный комитет | Бронирование | Расположение обеда | Место ужина | PDH | Ссылки | Политика недискриминации
Обновлено 22 февр.2017 г.
Контроль частоты в автономных энергосистемах с сильным проникновением ветровой энергии — Добро пожаловать в базу данных исследований DTU
TY — JOUR
T1 — Контроль частоты в автономных энергосистемах с сильным проникновением энергии ветра
AU — Маргарис, Иоаннис Д.
AU — Papathanassiou, Stavros A.
AU — Hatziargyriou, Nikos D.
AU — Hansen, Anca D.
AU — Sørensen, Poul Ejnar
PY — 2012
Y1 — 2012
В статье представлено исследование вклада ветряных турбин (WT) в управление частотой несвязанных островных систем. Обсуждается способность WT участвовать в управлении первичной частотой и обеспечивать первичный резерв. Исследование включает как поддержку переходной частоты (инерционный отклик), так и постоянную частотную характеристику (характеристика спада), а также комбинированное применение этих концепций.Представлен количественный анализ ожидаемых преимуществ и недостатков каждого метода, включая соответствующий выбор их параметров. Энергосистема острова Родос была выбрана в качестве примера для исследования, который включает в себя различные типы традиционной генерации и три основных типа WT, основанные на индукционном генераторе с активной остановкой (ASIG), индукционном генераторе с двойным питанием (DFIG) и постоянном магните. Синхронный генератор (PMSG).
AB — В этой статье представлено исследование вклада ветряных турбин (WT) в управление частотой несвязанных островных систем.Обсуждается способность WT участвовать в управлении первичной частотой и обеспечивать первичный резерв. Исследование включает как поддержку переходной частоты (инерционный отклик), так и постоянную частотную характеристику (характеристика спада), а также комбинированное применение этих концепций. Представлен количественный анализ ожидаемых преимуществ и недостатков каждого метода, включая соответствующий выбор их параметров.