RU2382900C1 - System for autonomous power supply of loads - Google Patents

System for autonomous power supply of loads Download PDF

Info

Publication number
RU2382900C1
RU2382900C1 RU2009105160/09A RU2009105160A RU2382900C1 RU 2382900 C1 RU2382900 C1 RU 2382900C1 RU 2009105160/09 A RU2009105160/09 A RU 2009105160/09A RU 2009105160 A RU2009105160 A RU 2009105160A RU 2382900 C1 RU2382900 C1 RU 2382900C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inverter
power supply
relay
rectifier
voltage
Prior art date
Application number
RU2009105160/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сакен Койшыбаевич Шерьязов (RU)
Сакен Койшыбаевич Шерьязов
Максим Викторович Шелубаев (RU)
Максим Викторович Шелубаев
Алексей Александрович Аверин (RU)
Алексей Александрович Аверин
Николай Александрович Чернов (RU)
Николай Александрович Чернов
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет"
Priority to RU2009105160/09A priority Critical patent/RU2382900C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382900C1 publication Critical patent/RU2382900C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: invention is related to the field of electrical engineering and wind power engineering, namely to autonomous systems of power supply, providing high-quality electric energy to loads distanced from system of centralised power supply. Proposed system comprises wind power plant, which is connected to common busbars via rectifier, inverter, stabiliser, reverse current relay, accumulator battery, connected between rectifier and inverter, autonomous source of power supply, working on organic fuel, equipped with synchroniser and controller of generated power. At the same time, according to the present invention, unit of signal generation is connected to inlet and control circuits of inverter, and it generates signals of certain shape depending on pulsations and value of rectified voltage. System also comprises unit for control of power supply sources operation modes, including time relay, intermediate relay, current and voltage relay contacts. Stabiliser and relay of reverse current are installed downstream inverter, accumulator battery is connected to inverter via diode and is charged from double-staged charging device, which is connected to common busbars via contactor, which provides for high-quality charging. In circuits of autonomous power supply source, electric energy consumer and circuit of charge there are current relays installed, and downstream rectifier there is voltage relay connected, while accumulator battery and rectifier are connected to inverter via contactors. ^ EFFECT: expansion of wind power plant resources in generation of high-quality electric energy, provision of reliable power supply and saving of organic fuel by matching of power supply source sources operation modes, prolongation of accumulator battery service life. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к автономным системам электроснабжения, обеспечивающим потребителей качественной электрической энергией, удаленных от системы централизованного электроснабжения.The invention relates to wind energy, namely to autonomous power supply systems that provide consumers with high-quality electric energy, remote from the centralized power supply system.

Известна автономная ветроэлектрическая установка (ВЭУ) (патент RU №2239722, 7 F03D 7/04, 7 F03D 9/00), в которой способ преобразования электродвижущей силы (ЭДС) аккумуляторной батареи (АБ) выбирается несколько ниже выпрямленной ЭДС неуправляемого выпрямителя в режиме максимальной скорости ветроколеса и максимальном токе возбуждения генератора, регулирование тока заряда ведут с помощью повышающего импульсного преобразователя постоянного тока по закону максимума отбираемой от ветроколеса мощности.Known autonomous wind power installation (wind turbine) (patent RU No. 2239722, 7 F03D 7/04, 7 F03D 9/00), in which the method of converting the electromotive force (EMF) of the battery (AB) is selected slightly lower than the rectified EMF of an uncontrolled rectifier in the maximum mode the speed of the wind wheel and the maximum excitation current of the generator, the regulation of the charge current is carried out using a step-up pulse DC-DC converter according to the law of maximum power taken from the wind wheel.

Недостатками данной установки являются низкая надежность электроснабжения из-за прекращения выработки электроэнергии при отсутствии ветра, зарядка АБ пульсирующим напряжением, полная разрядка АБ и прекращение электроснабжения потребителей при длительном отсутствии ветра.The disadvantages of this installation are the low reliability of power supply due to the cessation of power generation in the absence of wind, charging the battery with a pulsating voltage, the complete discharge of the battery and the termination of power supply to consumers in the long absence of wind.

Известна автономная система бесперебойного электроснабжения, использующая возобновляемый источник энергии (патент RU №2262790, 7 H02J 7/34, H02J 3/38, F03D 9/00), состоящая из двух независимых источников электроснабжения, соединенных между собой блоком переключения, функцию одного из них выполняет дизель-генераторная установка, снабженная системой автоматического регулирования активной мощности, функцию другого - синхронный компенсатор с устройством разгона и системой автоматического регулирования скорости, ветротурбина переменной скорости вращения, жестко связанная с многоскоростной асинхронной машиной, управляемой блоком выбора режима, задающего ее рабочую скорость в функции активной мощности, АБ, соединенная с синхронным компенсатором посредством двухкомплектного реверсивного тиристорного преобразователя, который при превышении мощности ветротурбины над мощностью нагрузки управляется в системе автоматической стабилизации скорости синхронного компенсатора, а в режиме, когда мощность ветротурбины меньше мощности нагрузки и АБ разряжена, - в системе стабилизации активной мощности дизель-генераторной установки.A well-known autonomous uninterrupted power supply system using a renewable energy source (patent RU No. 2262790, 7 H02J 7/34, H02J 3/38, F03D 9/00), consisting of two independent power sources interconnected by a switching unit, the function of one of them performs a diesel generator set equipped with a system for automatic regulation of active power, the function of the other is a synchronous compensator with an acceleration device and an automatic speed control system, a wind turbine of variable rotation speed I, rigidly connected to a multi-speed asynchronous machine, controlled by a mode selection unit that sets its operating speed as a function of active power, AB connected to a synchronous compensator by means of a two-set reverse thyristor converter, which, when the wind turbine exceeds the load power, is controlled in a synchronous automatic stabilization system compensator, and in the mode when the wind turbine power is less than the load power and the battery is discharged, in the active m diesel generator set.

Недостатками заявленной автономной системы являются большие капитальные затраты и потери энергии (система содержит четыре электрические машины), сложные пусконаладочные работы. Для преобразования электроэнергии применяется тиристорный преобразователь, который является генератором высших гармоник. Синхронный компенсатор работает на холостом ходу при отсутствии потребителей реактивной мощности.The disadvantages of the claimed autonomous system are high capital costs and energy losses (the system contains four electric machines), complex commissioning. To convert electricity, a thyristor converter is used, which is a generator of higher harmonics. The synchronous compensator idles in the absence of reactive power consumers.

В заявке (RU №2004129674, F03D 1/06, F03D 9/02) предлагается автономный ветроагрегат, в котором во время работы от аккумуляторной батареи периодически отключают не менее двух последовательно соединенных аккумуляторов. Измеряют их суммарную электродвижущую силу и поддерживают напряжение генератора на номинальном значении путем регулирования выходного напряжения управляемого выпрямителя в зависимости от результатов измерений.In the application (RU No. 2004129674, F03D 1/06, F03D 9/02) an autonomous wind turbine is proposed in which at least two series-connected batteries are periodically disconnected from the battery during operation. Their total electromotive force is measured and the voltage of the generator is maintained at a nominal value by adjusting the output voltage of the controlled rectifier depending on the measurement results.

Недостатками заявленного изобретения являются применение управляемого выпрямителя, при использовании которого ограничивается максимальный отбор мощности от генератора и создается резкопеременная нагрузка на валу ветроколеса; возникновение дополнительных потерь мощности при сглаживании изменяющихся в зависимости от скорости ветра пульсаций выпрямленного напряжения; некачественная зарядка аккумуляторной батареи. На выходе инвертора можно ожидать напряжение, искаженное по форме.The disadvantages of the claimed invention are the use of controlled rectifier, the use of which limits the maximum power take-off from the generator and creates a very variable load on the shaft of the wind wheel; occurrence of additional power losses during smoothing of fluctuations of the rectified voltage, which vary depending on the wind speed; poor battery charge. At the output of the inverter, one can expect a voltage distorted in shape.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой системе является устройство для автономного энергоснабжения потребителей (патент RU №2325551, F03D 9/00), содержащее ветроэнергетическую установку и синхронный генератор, приводимый во вращение двигателем внутреннего сгорания, за ветроэнергетической установкой подключен стабилизатор, между выпрямителем и автономным инвертором установлена аккумуляторная батарея, снабженная контроллером заряда, который подключен к реле запуска двигателя внутреннего сгорания и блоку управления, к ветроэнергетической установке подключен нагревательный элемент, установленный в баке-аккумуляторе, в который поступает неиспользуемая потребителем энергия от ветроустановки, устройство снабжено регулятором мощности тепловой нагрузки, системами управления автономным инвертором и стабилизатором.The closest in technical essence to the claimed system is a device for autonomous power supply to consumers (patent RU No. 2323251, F03D 9/00) containing a wind power installation and a synchronous generator driven by an internal combustion engine, a stabilizer is connected behind the wind power installation, between the rectifier and the autonomous the inverter has a rechargeable battery equipped with a charge controller, which is connected to the relay for starting the internal combustion engine and the control unit, to the wind ergeticheskoy installation connected heating element mounted in the storage tank, which receives energy from an unused user wind turbine, the device is provided with a power regulator thermal load autonomous control systems inverter and stabilizer.

Прототип имеет следующие недостатки.The prototype has the following disadvantages.

1. При уменьшении скорости ветра ниже расчетной снижается не только амплитуда, но и частота напряжения, вырабатываемая генератором. Это приводит к увеличению потерь мощности и дополнительному нагреву сердечника стабилизатора при его работе.1. When the wind speed decreases below the calculated one, not only the amplitude decreases, but also the voltage frequency generated by the generator. This leads to an increase in power losses and additional heating of the stabilizer core during its operation.

2. Изменение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения вызывает погрешности в работе датчика стабилизатора, влияющего на величину стабилизируемого напряжения.2. A change in the ripple coefficient of the rectified voltage causes errors in the operation of the stabilizer sensor, which affects the value of the stabilized voltage.

3. Заряд АБ выпрямленным пульсирующим напряжением снижает срок ее службы.3. Battery charge rectified ripple voltage reduces its service life.

4. Питание инвертора выпрямленным пульсирующим напряжением приводит к получению на его выходе искаженной формы напряжения и соответственно некачественной электроэнергии.4. The inverter power supply with the rectified pulsating voltage leads to a distorted voltage form and, accordingly, low-quality electricity at its output.

Целью изобретения является расширение возможностей ВЭУ в выработке качественной электрической энергии, обеспечение требуемой надежности электроснабжения, снижение расхода органического топлива автономным источником питания (АИП), увеличение срока службы АБ.The aim of the invention is to expand the capabilities of wind turbines in the generation of high-quality electric energy, ensuring the required reliability of power supply, reducing the consumption of fossil fuels by an autonomous power source (AIP), and increasing the battery life.

Поставленная цель достигается тем, что в системе для автономного электроснабжения, содержащей ВЭУ, АБ и АИП, генератор ВЭУ для электроснабжения потребителей, подключенный к общей шине через стабилизатор, реле обратного тока, неуправляемый выпрямитель, инвертор, к общим шинам подключен АИП, снабженный синхронизатором и регулятором мощности, работающий на органическом топливе, к инвертору подключена АБ, которая может работать как самостоятельный источник питания, так и совместно с ВЭУ; в отличие от прототипа к управляющей и входной цепям инвертора подключен блок формирования сигналов (БФС), который генерирует сигналы в зависимости от величины и пульсации выпрямленного напряжения, которые подаются на управляющий вход инвертора для получения синусоидального напряжения на выходе инвертора. К АБ подключен блок управления режимами работы источников питания (БУР) для обеспечения требуемой надежности электроснабжения, включающий в себя реле времени, промежуточное реле, контакты реле тока и напряжения. Стабилизатор и реле обратного тока установлены за инвертором для поддержания напряжения заданной величины на стандартной частоте, что позволяет снизить потери мощности. АБ подключена к инвертору через диод и заряжается от двухступенчатого зарядного устройства, подключенного к общим шинам через контактор, что обеспечивает качественную зарядку и продление срока ее службы. В цепях автономного источника питания, потребителя электроэнергии и цепи заряда установлены реле тока, а за выпрямителем подключено реле напряжения, аккумуляторная батарея и выпрямитель подключены к инвертору через контакторы.This goal is achieved by the fact that in a system for autonomous power supply containing wind turbines, batteries and AIPs, a wind turbine generator for power consumers connected to a common bus through a stabilizer, a reverse current relay, an uncontrolled rectifier, an inverter, connected to a common bus AIP equipped with a synchronizer and a power regulator operating on fossil fuels, an AB is connected to the inverter, which can operate either as an independent power source or in conjunction with a wind turbine; unlike the prototype, a signal conditioning unit (BFS) is connected to the control and input circuits of the inverter, which generates signals depending on the magnitude and ripple of the rectified voltage, which are supplied to the control input of the inverter to obtain a sinusoidal voltage at the inverter output. A power supply control unit (BUR) is connected to the battery to ensure the required reliability of power supply, which includes a time relay, an intermediate relay, contacts of the current and voltage relays. A stabilizer and a reverse current relay are installed behind the inverter to maintain a voltage of a given value at a standard frequency, which reduces power losses. The battery is connected to the inverter via a diode and is charged from a two-stage charger connected to common buses via a contactor, which ensures high-quality charging and prolongs its service life. A current relay is installed in the circuits of the autonomous power supply, the consumer of electricity and the charge circuit, and a voltage relay is connected behind the rectifier, the battery and the rectifier are connected to the inverter via contactors.

По имеющимся сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, позволяющих получить новый положительный эффект - выработку качественной электрической энергии, обеспечение надежности электроснабжения и снижение расхода органического топлива путем согласования режимов работы источников питания, продление срока службы АБ не известна и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".According to available information, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention, allowing to obtain a new positive effect - the generation of high-quality electric energy, ensuring the reliability of power supply and reducing the consumption of fossil fuels by coordinating the operating modes of power sources, extending the battery life is not known and should not be explicitly prior art, which allows us to conclude that the claimed invention meets the criteria of "novelty" and "inventive ur Wen. "

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показаны принципиальная схема устройства (фиг.1) и схема управления режимами работы ВЭУ, АБ и АИП (фиг.2).The invention is illustrated by drawings, which show a schematic diagram of a device (Fig. 1) and a diagram of the control of operating modes of a wind turbine, a battery and an AIP (Fig. 2).

Система (фиг.1) включает ветроколесо 1, к которому присоединен вал синхронного генератора 2. Синхронный генератор 2 подключен к общим шинам 13 через выпрямитель 18, реле напряжения (KV1) 11, контактор (КМ3) 14, инвертор 15, стабилизатор 16, реле обратного тока 17. Между контактором (КМ3) 14 и инвертором 15 подключены БФС 20 и АБ 7. В цепи, связывающей АБ 7 с инвертором 15, установлены диод 6 и контактор (КМ1) 5. К общим шинам 13 подключены потребитель электроэнергии 21, в цепи которого установлено токовое реле (КА3) 19; АИП 3, в цепи которого установлено реле тока (КА1) 4; зарядное устройство 9, управляемое контактором (КМ2) 10. АБ 7 подключена к зарядному устройству 9 через реле тока (КА2) 8, между АБ 7 и диодом 6 подключен БУР 12.The system (Fig. 1) includes a wind wheel 1 to which a synchronous generator 2 shaft is connected. Synchronous generator 2 is connected to common buses 13 through a rectifier 18, voltage relay (KV1) 11, contactor (KM3) 14, inverter 15, stabilizer 16, relay reverse current 17. BFS 20 and AB 7 are connected between the contactor (KM3) 14 and the inverter 15. A diode 6 and a contactor (KM1) 5 are installed in the circuit connecting the AB 7 to the inverter 15 5. Electricity consumer 21 is connected to the common buses 13, whose circuit a current relay (KA3) 19 is installed; AIP 3, in the circuit of which a current relay (KA1) 4 is installed; the charger 9, controlled by the contactor (KM2) 10. AB 7 is connected to the charger 9 through the current relay (KA2) 8, between the AB 7 and the diode 6 is connected BUR 12.

Схема управления режимами ВЭУ, АИП 3 и АБ 7 (фиг.2) питается от АБ 7 и включает катушку контактора КМ1, в цепи которой установлены нормально замкнутые контакты КА1 и КТ1; катушку промежуточного реле КL1, в цепи которой установлен контакт КА2; катушку контактора КМ2, в цепи которой параллельно включены контакты КА3 и КМ 3; катушку контактора КМЗ, в цепи которого параллельно включены контакты КМ1 и KV1, и катушку реле времени КТ1, в цепи которой установлен контакт KL1.2.The control circuit modes of wind turbines, AIP 3 and AB 7 (figure 2) is powered by AB 7 and includes a coil contactor KM1, in the circuit of which are installed normally closed contacts KA1 and KT1; the coil of the intermediate relay KL1, in the circuit of which the contact KA2 is installed; contactor coil KM2, in the circuit of which contacts KA3 and KM 3 are connected in parallel; KMZ contactor coil, in the circuit of which contacts KM1 and KV1 are connected in parallel, and KT1 time relay coil, in the circuit of which contact KL1.2 is installed.

Приведенная схема позволяет обеспечить надежное электроснабжение, экономию органического топлива и продлить срок службы АБ 7. Последнее достигается недопустимостью полного разряда АБ 7 и включением ее после полной зарядки только в том случае, когда отключен АИП 3.The above scheme allows to ensure reliable power supply, save fossil fuels and extend the life of the AB 7. The latter is achieved by the inadmissibility of a full discharge of the AB 7 and turning it on after full charge only when the AIP 3 is turned off.

Система для автономного электроснабжения потребителей работает следующим образом.A system for autonomous power supply to consumers works as follows.

1. Электроснабжение потребителей от ВЭУ.1. Power supply to consumers from wind turbines.

При достаточной скорости ветра вырабатываемое напряжение генератором 2 выпрямляется и подается на катушку реле (KV1) 11, которое своим контактом замыкает цепь катушки контактора КМ 3, для подключения выпрямителя 18 к инвертору 15 и БФС 20. АБ 7 подключена к инвертору через диод 6 и контактор (КМ1) 5, так как контакты КА1 и КТ1 замкнуты в цепи катушки КМ1.At a sufficient wind speed, the generated voltage by the generator 2 is rectified and supplied to the relay coil (KV1) 11, which closes the coil circuit of the contactor KM 3 with its contact, to connect the rectifier 18 to the inverter 15 and the BPS 20. AB 7 is connected to the inverter through diode 6 and the contactor (KM1) 5, since the contacts KA1 and KT1 are closed in the circuit of the coil KM1.

Когда выпрямленное напряжение генератора 2 выше напряжения АБ 7 и диод 6 закрыт, инвертор 15 и БФС 20 получают питание от генератора 2. БФС 20 генерирует сигнал необходимой формы, который подается на управляющий вход инвертора для формирования синусоидального напряжения на выходе инвертора, к которому подключен стабилизатор, поддерживающий напряжение заданной величины на общих шинах 13. Электроэнергия подается к потребителям 21 и через контактор (КМ2) 10 к зарядному устройству 9, работающему в режиме «постоянная зарядка».When the rectified voltage of the generator 2 is higher than the voltage AB 7 and the diode 6 is closed, the inverter 15 and the BFS 20 receive power from the generator 2. The BFS 20 generates a signal of the necessary shape, which is fed to the control input of the inverter to generate a sinusoidal voltage at the output of the inverter to which the stabilizer is connected supporting a voltage of a given value on common buses 13. Electricity is supplied to consumers 21 and through a contactor (KM2) 10 to a charger 9 operating in the "constant charging" mode.

2. Электроснабжение потребителей от ВЭУ и АБ.2. Power supply to consumers from wind turbines and batteries.

При снижении ветра скорость вращения ветроколеса 1 уменьшается и напряжение генератора 2 снижается. При определенной величине напряжения диод 6 открывается и подается питание к инвертору 15 от АБ 7. При этом генератор 2 отключается от нагрузки, что позволяет ветроколесу 1 увеличить скорость вращения на холостом ходу. Тогда напряжение генератора 2 увеличивается, диод 6 закрывается, электроснабжение осуществляется от ВЭУ. Во время совместной работы АБ 7 с ВЭУ она постепенно разряжается на нагрузку, при снижении ее заряда до минимально допустимого значения зарядное устройство 9 перейдет в режим «полная зарядка». В цепи заряда АБ 7 появляется ток, срабатывает реле тока (КА2) 8, замыкая цепь катушки промежуточного реле KL1, которое контактом KL1.1 дает команду на запуск АИП 3, а контакт KL1.2 замыкает цепь катушки реле времени КТ1. После пуска и синхронизации АИП 3 подает питание на общие шины 13 и протекающий ток вызывает срабатывание реле тока (КА1) 4, которое размыкает свой контакт КА1 в цепи контактора КМ1, что вызовет отключение АБ 7 от инвертора 15. В случае незапуска АИП 3, реле времени КТ1 по истечению выдержки времени обесточит цепь катушки контактора КМ1 и отключит АБ 7 от инвертора 15, что предотвращает полный разряд АБ 7.When the wind decreases, the rotational speed of the wind wheel 1 decreases and the voltage of the generator 2 decreases. At a certain voltage value, the diode 6 opens and power is supplied to the inverter 15 from the battery 7. In this case, the generator 2 is disconnected from the load, which allows the wind wheel 1 to increase the idling speed. Then the voltage of the generator 2 increases, the diode 6 closes, power is supplied from the wind turbine. During joint operation of the AB 7 with a wind turbine, it is gradually discharged to the load, while reducing its charge to the minimum acceptable value, the charger 9 will switch to the "full charge" mode. A current appears in the charge circuit of AB 7, the current relay (KA2) 8 is activated, closing the coil circuit of the intermediate relay KL1, which, by contact KL1.1, gives the command to start the AIP 3, and contact KL1.2 closes the coil circuit of the KT1 time relay. After start-up and synchronization, AIP 3 supplies power to common buses 13 and the flowing current triggers a current relay (KA1) 4, which opens its contact KA1 in the KM1 contactor circuit, which will cause the AB 7 to disconnect from inverter 15. If AIP 3 fails to start, the relay time KT1 after the lapse of time will de-energize the coil circuit of the contactor KM1 and disconnect the battery 7 from the inverter 15, which prevents the complete discharge of battery 7.

3. Электроснабжение от АИП и ВЭУ.3. Power supply from AIP and wind turbines.

При достаточной скорости ВЭУ работает совместно с АИП 3 с целью экономии органического топлива. При снижении скорости ветра и выпрямленного напряжения ниже заданной величины реле напряжения отключает генератор 2 от инвертора 15. АИП 3 продолжает работать, а реле обратного тока не допускает подачу напряжения от АИП 3 на стабилизатор 16.With sufficient speed, a wind turbine works in conjunction with AIP 3 to save fossil fuels. When the wind speed and the rectified voltage decrease below a predetermined value, the voltage relay disconnects the generator 2 from the inverter 15. The AIP 3 continues to work, and the reverse current relay does not allow the voltage from the AIP 3 to be supplied to the stabilizer 16.

После полного заряда АБ 7 зарядное устройство переходит в режим «постоянная зарядка», контакт реле тока КА2 разомкнет цепь катушки промежуточного реле, контакт которого обесточит катушку реле времени КТ1, что приведет к замыканию контакта КТ1 в цепи катушки контактора КМ1, и АБ 7 готова к работе. При работе на холостом ходу АИП 3 отключается по команде реле тока (КА1) 4, которое одновременно подает питание на катушку КМ1 и подключает АБ 7 к инвертору 15.After the AB 7 is fully charged, the charger goes into the “continuous charging” mode, the contact of the current relay KA2 opens the coil circuit of the intermediate relay, the contact of which de-energizes the coil of the KT1 time relay, which will close the contact KT1 in the coil circuit of the KM1 contactor, and AB 7 is ready to work. When idling, the AIP 3 is turned off by the command of the current relay (KA1) 4, which simultaneously supplies power to the coil KM1 and connects the AB 7 to the inverter 15.

Для предотвращения саморазряда АБ 7 при отсутствии ветра и нагрузки контакт реле напряжения KV1 и контакт реле тока КА3, установленные параллельно в цепи катушки контактора (КМ2) 10, размыкаются и контактор (КМ2) 10 отключает зарядное устройство 9 от общих шин 13.To prevent self-discharge of AB 7 in the absence of wind and load, the contact of the voltage relay KV1 and the contact of the current relay KA3, installed in parallel in the coil circuit of the contactor (KM2) 10, open and the contactor (KM2) 10 disconnects the charger 9 from the common buses 13.

Таким образом, описанная система для автономного электроснабжения потребителей позволяет осуществлять электроснабжение потребителей качественной электрической энергией, обеспечить надежное электроснабжение потребителей и снизить потребление органического топлива АИП путем согласования режимов работы источников питания, продлить срок службы АБ.Thus, the described system for autonomous power supply to consumers allows consumers to be supplied with high-quality electric energy, to ensure reliable power supply to consumers and to reduce the consumption of AIP fossil fuel by coordinating the operating modes of power sources, and to extend the life of the batteries.

Claims (1)

Система для автономного электроснабжения потребителей, содержащая ветроэлектрическую установку, подключенную через стабилизатор, реле обратного тока, выпрямитель и инвертор к общим шинам электрической энергии, аккумуляторную батарею, подключенную между выпрямителем и инвертором, автономный источник питания, снабженный синхронизатором и регулятором вырабатываемой мощности, присоединенный к общим шинам, отличающаяся тем, что к управляющей и входной цепи инвертора подключен блок формирования сигналов, генерирующий управляющие сигналы определенной формы, к аккумуляторной батарее подключен блок управления режимами работы источников питания, содержащий промежуточное реле и реле времени, рабочие контакты реле тока и напряжения, стабилизатор и реле обратного тока установлены за инвертором, аккумуляторная батарея дополнительно в цепи соединения с инвертором содержит диод и заряжается от двухступенчатого зарядного устройства, подключаемого к общим шинам через контактор, в цепях автономного источника питания, потребителя электроэнергии и цепи заряда установлены реле тока, а за выпрямителем - реле напряжения, аккумуляторная батарея и выпрямитель подключены к инвертору через контакторы. A system for autonomous power supply to consumers, comprising a wind power installation connected through a stabilizer, a reverse current relay, a rectifier and an inverter to common buses of electric energy, a battery connected between a rectifier and an inverter, an autonomous power source equipped with a synchronizer and a regulator of generated power, connected to a common to buses, characterized in that a signal generating unit generating control signal is connected to the control and input circuit of the inverter In a certain form, the power supply operating mode control unit is connected to the battery, containing an intermediate relay and a time relay, working contacts of the current and voltage relays, a stabilizer and a reverse current relay are installed behind the inverter, the battery additionally contains a diode in the connection circuit with the inverter and is charging from a two-stage charger connected to common buses via a contactor, relays are installed in the circuits of an autonomous power source, an electric power consumer and a charge circuit current, and behind the rectifier - voltage relay, the battery and the rectifier are connected to the inverter through contactors.
RU2009105160/09A 2009-02-13 2009-02-13 System for autonomous power supply of loads RU2382900C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105160/09A RU2382900C1 (en) 2009-02-13 2009-02-13 System for autonomous power supply of loads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105160/09A RU2382900C1 (en) 2009-02-13 2009-02-13 System for autonomous power supply of loads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382900C1 true RU2382900C1 (en) 2010-02-27

Family

ID=42127866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009105160/09A RU2382900C1 (en) 2009-02-13 2009-02-13 System for autonomous power supply of loads

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382900C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8558409B2 (en) 2010-07-09 2013-10-15 Vestas Wind Systems A/S High voltage switchgear power supply arrangement for a wind turbine facility
CN103612890A (en) * 2013-12-07 2014-03-05 大同煤矿集团有限责任公司 Protective circuit of mining scraper conveyor
WO2014105396A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Leonid Goldstein Airborne wind energy system for electricity generation, energy storage, and other uses
RU2568013C2 (en) * 2012-10-31 2015-11-10 Хитачи, Лтд. Power generation system and method of its operation
RU2603712C2 (en) * 2012-03-16 2016-11-27 Воббен Пропертиз Гмбх Control method for wind-driven power plant without connection to network
RU2606636C2 (en) * 2011-12-21 2017-01-10 Воббен Пропертиз Гмбх Generator of direct drive wind power plant
RU2653363C2 (en) * 2012-06-19 2018-05-08 Зе Боинг Компани Dc power architecture for remote apu start
CN111682602A (en) * 2020-05-15 2020-09-18 上海市基础工程集团有限公司 Charging control device and method for storage battery car in tunnel
RU2770526C1 (en) * 2021-10-14 2022-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Wind power plant

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8558409B2 (en) 2010-07-09 2013-10-15 Vestas Wind Systems A/S High voltage switchgear power supply arrangement for a wind turbine facility
RU2606636C2 (en) * 2011-12-21 2017-01-10 Воббен Пропертиз Гмбх Generator of direct drive wind power plant
RU2603712C2 (en) * 2012-03-16 2016-11-27 Воббен Пропертиз Гмбх Control method for wind-driven power plant without connection to network
US10063093B2 (en) 2012-03-16 2018-08-28 Wobben Properties Gmbh Method for the control of a wind turbine with no mains support available
RU2653363C2 (en) * 2012-06-19 2018-05-08 Зе Боинг Компани Dc power architecture for remote apu start
RU2568013C2 (en) * 2012-10-31 2015-11-10 Хитачи, Лтд. Power generation system and method of its operation
WO2014105396A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Leonid Goldstein Airborne wind energy system for electricity generation, energy storage, and other uses
CN103612890A (en) * 2013-12-07 2014-03-05 大同煤矿集团有限责任公司 Protective circuit of mining scraper conveyor
CN103612890B (en) * 2013-12-07 2016-06-08 大同煤矿集团有限责任公司 Mine flight conveyer protection circuit
CN111682602A (en) * 2020-05-15 2020-09-18 上海市基础工程集团有限公司 Charging control device and method for storage battery car in tunnel
CN111682602B (en) * 2020-05-15 2024-01-30 上海市基础工程集团有限公司 Charging control device and control method for storage battery car in tunnel
RU2770526C1 (en) * 2021-10-14 2022-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Wind power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2382900C1 (en) System for autonomous power supply of loads
KR100519861B1 (en) Island network and method for operating of an island network
DK1485978T3 (en) Separate network and method for operating a separate network
US9705357B2 (en) Hybrid electric generator set
US20090160187A1 (en) Control system and method for operating a wind farm in a balanced state
JP2013013176A (en) Independent power supply device
US20110276188A1 (en) Photovoltaic system with selective mpp mismatch
KR101211114B1 (en) Device and method for low voltage ride through of wind generator
KR101539394B1 (en) Control System for Alternating Current Common Bus Type Hybrid Power System and Method thereof
CN105978008A (en) Flow battery energy storage system with wind field black-start function and work method thereof
US20160065003A1 (en) Power system and method
JP2012034534A (en) Emergency power supply device
US20240072699A1 (en) Supplemental power system for a motor generator
WO2023019418A1 (en) Backup power supply and operating method therefor
JP2003092831A (en) Power supply system and its operation method
RU2680642C1 (en) Wind and sun plant of autonomous power supply
RU2325551C1 (en) Device for autonomous powers supply to consumers
Mishra et al. Power management scheme for a wind-photovoltaic hybrid autonomous system with battery storage
RU45056U1 (en) AUTONOMOUS POWER PLANT
DK181090B1 (en) Method and system for operating an electrical grid
Layyar et al. Hybrid inverter with wind and solar battery charging
JP2015073368A (en) Power conditioner system
DK180925B1 (en) Method and system for operating an electrical grid
WO2012007640A1 (en) Chp plant which uses wood chips and functions as an island
RU2765158C2 (en) Wind-diesel power station

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110214