автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Исследование и выбор энергосберегающих режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик

На правах рукописи

Храмцов Роман Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И ПТИЦЕФАБРИК (на примере Кемеровской области)

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет»

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Разгильдеев Геннадий Иннокентьевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Матвеев Виктор Николаевич;

кандидат технических наук, доцент Микрюков Александр Михайлович.

Ведущая организация - Сельскохозяйственный производственный

кооператив «Береговой».

Защита состоится 16.02.2006 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.102.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» по адресу:

650026, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Факс: (3842) 36-16-87

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет».

Автореферат разослан <И3 » января 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Каширских В.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Современное состояние электрификации сельского хозяйства обусловлено становлением рыночных отношений в энергоснабжающих организациях и сельскохозяйственных предприятиях. Часть предприятий, производящих сельскохозяйственную продукцию, была преобразована в новые формы хозяйствования, в том числе и фермерские. Электрические сети, возводившиеся для сельскохозяйственных предприятий, были безвозмездно переданы на баланс энергосистем. Существенные изменения произошли и в ценообразовании тарифов на электроэнергию. Если до 1991 г. тарифы на электроэнергию устанавливались централизовано и были едиными для сельского хозяйства, а льготный тариф составлял 1 коп за 1 кВт-ч, то сегодня каждая энергоснабжающая организация устанавливает через региональные энергетические комиссии свои тарифы, которые постоянно увеличиваются.

Доля энергозатрат в себестоимости сельскохозяйственной продукции выросла после 1991 г. с 3,8% до 20...30%, а по некоторым предприятиям, в том числе и птицефабрикам, до 30...50%. Однако увеличение себестоимости сельскохозяйственной продукции обусловлено не только постоянным ростом тарифов на энергоносители, но и неэффективным их использованием. Технологическое оборудование животноводческих комплексов и птицефабрик эксплуатируется на протяжении 30...40 лет, а поэтому из-за повышенного износа снижается его эффективность. Программы, направленные на снижение потребления энергии за счет энергосберегающих технологий и техники без снижения объемов производства продукции, из-за недостатка финансирования не достигают своей цели.

Еще одной проблемой для предприятий сельского хозяйства являются продолжительные перерывы в подаче электрической энергии, которые происходят при отказах в системах электроснабжения. Причем вероятность отказов возрастает с каждым годом из-за старения элементов систем электроснабжения (СЭС). Отказы в СЭС приводят к значительным убыткам, среди которых наибольший терпят животноводческие комплексы и птицефабрики. Эти предприятия относятся ко второй и первой категориям по надежности электроснабжения, для которых перерыв питания либо не допускается вообще и требуется резервный источник, либо допускается в течение обусловленного времени. Однако в большинстве случаев энергоснабжающие организации не в состоянии обеспечить выполнение этого требования.

Повысить надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий можно за счет сетевого или местного резервирования. Известно, что местное резервирование для объектов сельского хозяйства более эффективно экономически, чем сетевое. Нашей промышленностью выпускаются автономные элек

тающие на дизельном топливе

связана со значительными затратами топлива и на его доставку в силу значительной удаленности объектов сельского хозяйства от мест хранения горюче-смазочных материалов (ГСМ). Во втором случае их использование сдерживается слабой степенью газификации России вообще и Сибирского региона в особенности.

В настоящее время большое внимание уделяется техническим решениям, позволяющим одновременно повысить надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий и сократить расходы на энергообеспечение. И чем меньше будут экономические затраты на внедрение таких технических решений, тем доступней они станут для массового использования.

Одними из таких решений могут являться автономные резервные источники электрической энергии, работающие на альтернативных энергоносителях (ветровая энергия, биогаз и др.). Обеспечение резервирования системы электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик электрической энергией от автономных источников на нетрадиционных энергоносителях позволит избежать перерывов в подаче электрической энергии во время отказов со стороны энергосистемы, а при частичном или полном переводе питания электропотребителя от автономного источника позволит значительно сократить затраты на энергообеспечение.

Таким образом, изложенное выше определяет актуальность проблемы и необходимость проведения исследований для выбора рациональных режимов и альтернативных источников электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик.

Цель работы - разработка методов и вероятностных математических моделей для выбора рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик на примере Кемеровской области.

Идея работы состоит в применении методов математической статистики и теории вероятности для установления закономерностей электропотребления и выбора энергосберегающих режимов на животноводческих комплексах и птицефабриках.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование режимов электроснабжения и электрических нагрузок на животноводческих комплексах и птицефабриках, выявление их закономерности на примере Кемеровской области;

- исследование надежности СЭС сельскохозяйственных потребителей;

- разработка методики определения ожидаемого ущерба на животноводческих комплексах и птицефабриках при отказах в СЭС;

- анализ альтернативных источников электрической энергии, перспективных для сельских районов Кемеровской области;

- создание модели асинхронного генератора, как источника питания в автономной СЭС и исследование его работы при различном характере нагрузки.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

- закономерности распределения электропотребления сельскохозяйственными комплексами в течение суток и года;

- вероятностно - статистические модели электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках на примере Кемеровской области;

- методика расчета удельного электропотребления с учетом его сезонности;

- числовые характеристики допусхимого перерыва электроснабжения в различных режимах работы сельскохозяйственных комплексов;

- выбор рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения за счет использования нетрадиционных автономных источников электрической энергии;

- законы регулирования емкости конденсаторов возбуждения асинхронного генератора с учетом параметров генератора и нагрузки.

Научная новизна.

1. Впервые установлены закономерности суточного, сезонного и годового электропотребления животноводческими комплексами и птицефабриками на примере Кемеровской области и определены их статистические характеристики.

2. Разработан метод определения удельного расхода электроэнергии на животноводческих комплексах и птицефабриках.

3. Впервые получены значения допустимого времени аварийного простоя в течение суток при отказах в системах электроснабжения;

4. Разработан новый подход к определению ожидаемого ущерба из-за отказов в СЭС животноводческих и птицеводческих комплексах.

5. Впервые предложен метод, основанный на использовании критерия удельных совокупных энергозатрат для оценки эффективности автономных источников электрической энергии на нетрадиционных энергоносителях.

6. Разработана математическая модель асинхронного генератора с различным характером нагрузки и получены законы регулирования емкости конденсаторов цепи возбуждения.

Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы:

- при планировании рациональных энергосберегающих режимов электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках;

- для оценки эффективности мероприятий, направленных на повышение надежности СЭС сельскохозяйственных потребителей;

- при выборе автономных энергетических установок на нетрадиционных энергоносителях для резервирования СЭС сельскохозяйственных производств;

- для выбора рациональных режимов работы асинхронного генератора в автономных системах электроснабжения.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается:

- корректным использованием аппарата математической статистики и результатами компьютерных расчетов при проведении исследований;

- совпадением результатов, полученных на основе вычислительных экспериментов с использованием современных математических методов и средств моделирования с экспериментальными результатами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XI Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2005 г.), IV Международной научной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование энергетических ресурсов» (Украина, г. Донецк, 2005 г.), IV Международной научно-практической интернет - конференции " Энерго-и ресурсосбережение - XXI век" (г. Орел, 2005 г.), на ежегодных научных конференциях Кузбасского государственного технического университета (г. Кемерово, 2004 - 2005 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения, изложенных на 156 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 21 таблицу и список литературы из 132 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, определены научная новизна и практическая ценность результатов исследований.

В первой главе произведен обзор литературных источников, посвященных вопросам электрификации сельскохозяйственных предприятий, и сформулированы задачи исследования.

Вопросам электрификации сельского хозяйства посвящено большое количество научных работ и публикаций. Многолетняя работа таких ученых, как И.А. Будзко, Л.Г. Прищеп, Н.М. Зуль, A.B. Демин, М.С. Левин, А.Е. Мурадян, В.П. Конечный, В. В. Тисленко, А.П. Коршунов, Д.С. Стребков, Т.Б. Лещинская и других, позволила найти и обосновать принципиальные технические решения в области систем электроснабжения (СЭС) сельскохозяйственных объектов.

Производство практически всех видов сельскохозяйственной продукции в Кемеровской области носит энергозатратный характер. Причинами этому являются суровые климатические условия, низкая организация производства, устаревшие энергозатратные технологии и техника.

Кроме этого, современное состояние сельских электрических сетей не позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей из-за неудовлетворительного технического состояния, низкой степени ре-

зервирования элементов СЭС, слабой оснащенности средствами сетевой автоматизации и др.

Известно, что аварийный перерыв в подаче электрической энергии на животноводческих комплексах и птицефабриках (ЖК и ПФ) может привести к расстройству технологического процесса на длительное время, крупным потерям продукции, значительному снижению продуктивности животных и птицы, к их выбраковке и даже гибели.

Таким образом, обеспечение надежного электроснабжения с сокращением расходов на энергоносители за счет вовлечения альтернативных видов топлива является основными путями для реализации систем рационального энергообеспечения и эффективного энергосбережения в сельскохозяйственном производстве.

Требуемая надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей может быть обеспечена различными способами сетевого и местного резервирования. Обеспечение бесперебойности работы и требуемой категории надежности электроснабжения ЖК и ПФ средствами энергосистемы является в настоящее время технически и экономически неосуществимыми. За счет сетевого резервирования можно сократить число и продолжительность перерывов электроснабжения, а не исключить их полностью. Поэтому на ЖК и ПФ должен быть индивидуальный рациональный источник или группа источников для резервирования СЭС.

Необходимость установки резервного источника должна, в первую очередь, определяться экономическим эффектом, получаемым за счет уменьшения ущерба от перерывов электроснабжения. Ущерб на ЖК и ПФ при отказах в СЭС не является величиной постоянной и зависит от ряда факторов: времени возникновения отказа и длительности перерыва питания, фазы производственного цикла, продуктивности животных и принятой технологии. От того, насколько правильно определено значение ущерба, зависит выбор рационального уровня надежности СЭС.

Проведенный анализ характеристик известных автономных источников, как на традиционных, так и на не!радиционных энергоносителях показал, что наиболее перспективными к использованию на ЖК и ПФ Кемеровской области для резервирования системы электроснабжения являются автономные источники, использующие биогаз и ветровую энергию.

В настоящее время в качестве основного источника питания в автономных системах электроснабжения широко используют синхронные генераторы. Однако теоретические исследования систем резервного электроснабжения малой мощности, а также практический опыт их применения свидетельствуют об эффективности использования в них в качестве источника питания асинхронного генератора. Асинхронные генераторы (АГ) с возбуждением от конденсаторов, выполненные на базе асинхронных машин общепромышленного исполнения, представляют больший интерес в сравнении с синхронным генератором, так как имеют более высокую надежность и КПД, и более простую конструкцию, что обеспечивает

больший срок службы. Существенными недостатками АГ является необходимое 1ь стабилизации напряжения сети при переменной нагрузке, что ограничивало область их применения. Однако современные средства регулирования реактивной мощности, отдаваемой конденсаторами, позволяет решить эту проблему.

В завершении первой главы сформулированы основные задачи, решаемые в диссертационной работе.

Вторая глава посвящена исследованию электропотребления ЖК и ПФ. Для исследования были получены статистические данные по электропотреблению на ЖК и ПФ Кемеровской области. С помощью известных методов математической статистики была проведена обработка данных и получены уравнения кривых регрессий между уровнем электропотребления и временем года (рис.1).

а) Использование урав-

нений, представленных на рис. 1, для планирования электропотребления на любой период в будущем встречает ряд трудностей. Основная из них состоит в том, что даже в течение одного месяца электропотребление не остается постоянным, а является функцией: времени и количества поголовья на предприятии Э-/Г/, N).

Наиболее удобным показателем при планировании электропотребления является удельный расход электроэнергии на единицу поголовья qn, kBi-ч/сд.пог.

Для определения удельного расхода электроэнергии был использован следующий метод. Учитывая сезонность в электропо1реблении, время в течение юда было разбито ira интервалы. Заменив кривую среднего электропотребления пря-

6 7 Время (/, месяц)

Рис. 1. Зависимость уровня электропотребления от времени года: а) на животноводческих комплексах; б) на птицефабриках

моугольной диаграммой (рис. 2), была получена возможность усреднения потребления электроэнергии за соответствующий период времени.

Площадь столбца каждого прямоугольника соответствует значению потребляемой электроэнергии во временном интервале и равна площади под кривой на соответствующем отрезке времени.

Для характеристики изменения уровня электропотребления на сельскохозяйственных предприятиях в течение года был введен коэффициента сезонности:

^г. О)

где АЭ, - уровень электропотребления для г - го интервала; п - число месяцев в интервале; АЭ_, -средний уровень электропотребления в течение года. При этом

ДЭ,='}э0 Ш, (2)

'I

где // и - начало и конец временного интервала.

В этом случае удельный расход электроэнергии на единицу поголовья для любого интервала определялся по формуле:

6 7 8 9 Время (Л месяц)

Рис. 2. Диаграмма уровня электропотребления в течение года: а) на животноводческих комплексах; б) на птицефабриках

Чп, =:

(3)

\2-И

где Эг - годовое электропотребление на предприятии; N - поголовье, к$ , -коэффициент, учитывающий погрешность перехода к среднему значению и определяемый по формуле:

8Э,

кх.=

п- АЭ,

(4)

где Ю1 - погрешность замены криволинейной поверхности прямоугольной диаграммой, определяемая зависимостью:

<2

<Ц = \э№-этт«2-ц),

(5)

где ?/ и ^ - начало и конец временного интервала; Этт - минимальное значение уровня электропотребления на интервале от до 12■

В случае, если поголовье ЖК и ПФ в течение года остается практически постоянным, его изменение не является значимым фактором для уровня электропотребления.

Для того, чтобы учесть влияние изменения уровня поголовья на электропотребление птицефабрик, было построено поле корреляции приведенное на рис. 3. Путем аппроксимации данных отдельно за летний и зимний периоды были получены уравнения регрессии, показывающие зависимость уровня электропотребления от изменения поголовья на птицефабриках. Поскольку в формуле (5) фактор сезонности уже заложен, это позволяет перейти от сезонных регрессионных моделей к единой зависимости, имеющей вид: 3^=1,035^-0,022,(6)

где N0 - уровень текущего значения поголовья в отношении к среднегодовому значению. Тогда (3) с учетом (6) можно записать так:

''Р„=1,045А/,-0 273

0,8 0,9 1,0 1,1 1.2 Уровень по! оловье (N0), отн ед

1,4

Рис. 3. Сезонные зависимости уровня электропотребления от уровня поголовья

Чпл =

12 -Я.

ср

1,035 ^'--0,022

N.

Ср

(кс.1 - ) >

(7)

где Эг - годовое электропотребление предприятия; Ыср - среднее поголовье в течение года; ТУ, - среднее поголовье в течении / - го периода.

Из рис. 3 видно, что увеличение уровня поголовья прямо пропорционально увеличению уровня электропотребления с погрешностью менее 2%. Следовательно, упрошенную формулу для определения удельного расхода электроэнергии на единицу поголовья птицефабрик можно записать в виде следующего соотношения:

Предложенный метод определения удельною расхода электроэнергии на единицу поголовья для ЖК и ПФ позволяет рассчитать среднестатистические значения, которые могут быть рекомендованы в качестве нормативных, а так же спрогнозировать электропотребление на будущие периоды времени.

В третьей главе рассматриваются вопрос определения показателей надежности сельскохозяйственных потребителей, допустимого времени простоя и экономического выражения надежности.

Функционирование одиночного нерезервирусмого элемента (рис. 4, а) показано находящимся в одном из трех состояний: Е0 - элемент работоспособен; Е] - элемент не работоспособен или находится в состоянии отказа, которое не вызывает аварийного простоя потребителя; Е2 - элемент не работоспособен или состояние отказа, которое вызывает аварийный простой потребителя. а)

б)

'0

'а

ТД

ТА

-И,dt

Рис. 4. Функционирование одиночного элемента по состояниям во времени (а) и размеченный граф состояний (б)

Система однородных дифференциальных уравнений Колмогорова -Чепмена для переходных вероятностей состояний, соответствующих графу на рис. 4, б, имеет вид:

dP0{t) _

dt dlW) dt

dp2(t)

dt

(9)

где P0(t) - переходная вероятность пребывания элемента в состоянии Е0\ Pj(t) и P2(t) - тоже для состояний Е; и Е2.

Для решения системы дифференциальных уравнений (9) необходимо ввести следующие начальные условия:

(10)

Система уравнений (9) решается известным меюдом подстановок. При достаточно большом значении / (/ —► оо) процесс переходов ус-

танавливается, и вероятности перестают зависеть от ( , тогла решение системы (9) примет вид:

^ (ао) = —— = —'' ; \ (13)

/¿1 + л

Р2( оо) = -

где ?й - время аварийного простоя элемента СЭС; Тг, - время наработки до отказа; ТА - время аварийного простоя потребителя, определяемое как

ТА=(а-Тд, (14)

где Тд - допустимое (критическое) время перерыва электроснабжения для потребителя.

Значения допустимого времени простоя Тд для различных технологических процессов на ЖК и ПФ известны из ли1сратурных источников. Однако существует сложность использования этик данных из-за неопределенное™ информации о времени возникновения перерыва питания и о том, какой технологический процесс при этом был нарушен Чтобы упростить расчет, были определены значения допустимого времени аварийного простоя на предприятиях в различное время суток методом сопоставления временных характеристик технологических процессов, которые были получены в результате проведенного исследования с критическим временем простоя.

Вероятность аварийного простоя р2(<х>) или РА(Э) является удобным показателем для оценки надежности любой энергетической системы сельскохозяйственного назначения. Зная вероятность аварийного простоя, можно получить экономическое выражение надежности в виде математического ожидания убытка сельскохозяйственных потребителей при отказах в СЭС.

В общем случае суммарный ущерб от перерывов электроснабжения предложено определять суммой двух составляющих: основного ущерба, обусловленного недовыработкой продукции, и дополнительного ущерба, вызванного снижением продуктивности и выбраковкой животных и птицы.

При отказах в СЭС комплексов крупного рогатого скота (КРС) во время доек суммарный ущерб складывается из основного и дополнительного ущерба и его можно определить следующим образом-

М(У) = М-Пср-РА(Э)С-{р+у-\)-Кс{]+Кпр), (15)

где N - число продуктивных коров; Пср - средний надой от одной коровы л/год; РЛ(Э) - вероятность аварийного простоя системы электроснабжения; С - себестоимость продукции, руб/л; = Ц/С отношение цены к

себестоимости единицы продукции; у - доля условно-постоянных расходов в себестоимости продукции; Кс - коэффициеггт совпадения перерыва электроснабжения с процессом доения, К„р - коэффициент снижения продуктивности КРС из-за перерывов электропитания в процессе доения.

Аналогичным методом получены формулы для определения суммарного ущерба для других предприятий: для свиноводческих ферм

м{У) = ы.пср-рА{эус-{р+7-\).(к6 + кш{\-ки)), (16)

где N - производственная мощность предприятия, гол/год; Пср - производительность, кг/гол; Кт - коэффициент снижения прироста; К0 коэффициент гибели и выбраковки поголовья;

для птицефабрик мясного направления

М^^М-П^-Р^ЭУС^Р + У^ЦК.+К^-К,)), (17)

где N - производственная мощность предприятия, гол/год; Пср - средняя продуктивность единицы поголовья, кг/гол; Кг, - коэффициент гибели и выбраковки поголовья; Кт - коэффициент снижения прирост при стрессах, связанных с изменением микроклимата; для птицефабрик яичного направления

М(У) - N■ П1р ■ РА(Э)-С-{р + у~\)-{К6К1 ±КИ,0-Ке)), (18)

где N - поголовье; Пср - средний выход продукции на единицу поголовья, шт/гол; Кб - коэффициент гибели и выбраковки поголовья; Кс - коэффициент совпадения аварийного простоя с циклом яйценоскости птиц; Кт -коэффициент снижения продуктивности.

Использование предложенного метода позволяет определить значения ущербов, наносимых предприятиям сельского хозяйства отказами в СЭС, которые могут быть использованы для экономического обоснования мероприятий по повышению надежности и для выбора рациональных режимов эксплуатации систем электроснабжения.

В четвертой главе рассмотрены различные альтернашвные источники электрической энергии, которые возможно использовать для резервирования СЭС сельскохозяйственных потребителей на территории Кемеровской области.

Резервирование питания сельскохозяйственных по1ребителей может быть получено за счет:

ветроэнергетических установок;

газогенераторных установок на вторичных и возобновляемых энергоресурсах;

установок сбраживания жидких органических отходов сельскохозяйственного производства (биогаз).

Для использования ветра в качестве энергоносителя необходимо наличие природных условий, к которым относится его ход, т.е. его скорость и направление. Для того, чтобы ответить на вопрос, может ли ветер

на территории Кемеровской области рассматриваться в качестве альтернативного источника электроэнергии, было проведено исследование хода ветра на основе сведений метеостанций в аэропортах городов Кемерово, Новокузнецка и Таштагола, т.е. на севере, в южной части Кемеровской области и в горных районах.

Обработка полученных статистических данных показала, что в течение 68,3% времени года или около 6000 ч скорость ветра в г. Кемерово равна 3,9 ±2,4 м/с, а в г. Новокузнецке 3,2 ±2,5 м/с.

Известно, что для вращения пропеллерного ветряка с электрическим генератором мощностью более 3,5 кВт необходимо, чтобы скорость ветра была не менее 5 м/с, следовательно, на территории Кемеровской области использование ветровых электростанций пропеллерного типа может быть неэффективным. Один из путей повышения эффективности использования ветровых электростанций - это применение рабочих органов с высоким коэффициентом полезного действия. К ним относятся, турбина Тайсона (Tyson) с КПД 16%, турбина Гармана (Garman) с КПД 15-18%, турбина Дарриуса (Darrieus) с КПД 23,5%, геликоидальная турбина Горлова с КПД 35%.

В качестве вторичных и возобновляемых энергоресурсов для газогенераторных установок, основанных на получении газа при сжигании топлива, могут использоваться дерево и отходы деревопереработки, прессованная солома и др. Эффективность превращения органического топлива в газ составляет 85-90%.

С нашим участием были изготовлены две газогенераторные установки с электрической мощностью 30 кВт и 60 кВт и испытаны в качестве резервных источников электрической энергии на животноводческих комплексах в с. Кулаково и с. Пача Яшкинского района. Работа установки осуществляется по приведенной ниже технологической схеме (рис. 5).

Рис. 5. Технологическая схема газогенераторной электростанции

В результате проведенного исследования было определено, что установки обеспечивают устойчивую работу электрооборудования животноводческих комплексов. В качестве топлива использовались березовые чурки, сухая стружка и опилки; расход топлива составил 1,3 -1,4 кг/кВт'Ч электрической энергии.

Жидкие органические отходы (навоз) можно преобразовать в энергоноситель (биогаз) с помощью анаэробного сбраживания.

Анализ литературных источников позволил разработать рациональную схему энергообеспечения животноводческого комплекса с помощью биогазовой энергетической установки, работа которой исследовалась с помощью моделирования. В результате проведенного исследования было установлено, что животноводческий комплекс КРС может на 100% обеспечить себя электрической энергией при 1емнсратуре окружающей среды не ниже -15°С за счет использования собственных энергоресурсов.

Для оценки эффективности различных вариантов автономных источников электрической энергии на нетрадиционном энер[оносителе предложена методика, основанная на использовании критерии удельных затрат совокупной энергии, определяемых зависимостью

в = (19)

м

где Э„ - количество электроэнергии, полученной от автономного источника; Э3 - количество совокупной энер1ии, затраченной на эксплуатацию установки.

Структура совокупной затраченной энергии (Э^) представляет собой перечень всех статей расхода, как электрической энергии, так и других видов энергии (энергетического эквивалента человека, техники, традиционного топлива и т.д.), затрачиваемой в процессе производства и эксплуатации. Использование этого критерия позволяет объективно определить лучший вариант, а также наглядно обоснован эффективность его применения.

В пятой главе представлены результаты исследования работы асинхронного генератора (АГ) при различном характере нагрузки.

В качестве математического описания АГ была принята модель на основе уравнений обобщенной электрической машины с учетом потерь в стали и нелинейности кривой намагничивания. Дифференциальные уравнения АГ в неподвижной системе координат а, (3 для схемы замещения на рис. 6 имеют вид:

о = + ; 0 = 12аг2 + —" + арЧ2р;

(20)

л мар" Л л

где и}а, щр - составляющие напряжения по осям а, р; г,, г2 - активные сопротивления фаз статора и ротора; гр - фиктивное сопротивление, эквивалентное потерям в стали; ¡1а, ¡2а> ;2р - проекции токов статора и ротора по осям а, 3; 1т„, ¡^¡р - активные составляющие намагничивающего тока по соответствующим осям; У2а, - проекции по-

токосцеплений статора и ротора по осям а, Р; сор - частота вращения ротора.

■°рг2(1

■ III 4 1/

Г1 1о2 г2

Рис. 6. Схема замещения асинхронного генератора с активно-индуктивной нагрузкой

Дифференциальные уравнения внешней цепи АГ:

¿иХа _ 1Са ^'Па _ Щд ~ 'НагН

Л еИ

С'

,гСа. С

л

1Са ~ На гНа ! гС/? =г1 р

ир

к, и\р ~'нргн

(21)

Л

Л

ьн

где г'Са, - составляющие тока в конденсаторах возбуждения; гНа, 1Нр -проекции тока нагрузки по соответствующим осям; С - емкость конденсаторов возбуждения; гн, Ьа - активное сопротивление и индуктивность нагрузки.

С использованием уравнений (20) и (21) была составлена модель АГ с активно-индуктивной нагрузкой в программе визуального моделирования 81тиПпк из пакета Ма11аЬ.

700,----------На рис. 7 пред-

ставлены внешние характеристики АГ при различных значениях емкости возбуждения, полученные при моделировании. Для проверки адекватности модели была создана экспериментальная установка, В качестве генератора была использована асинхронная машина типа 4А13284У2 с коротко-замкнутым ротором, номинальной мощно-

4 5 6 Ток нагрузки, А

Рис. 7. Внешние характеристики АГ

стью в двигательном режиме 7,5 кВт. Вращение ЛГ осуществлялось асинхронным двигателем (АД) мощностью 13 кВт. Схема экспериментальной установки показана на рис. 8.

Хорошее совпадение данных, полученных при моделировании и эксперименте (рис. 7), говорит об адекватности созданной модели реальным процессам в АГ.

Из рассмотрения представленных кривых видно, что значение возбуждающей емкости оказывает существенное влияние на характеристики 1/л = /(/и) Применение сравнительно больших емкостей приводит к повышению напряжения и высокому состоянию насыщения магнитной системы генератора. Этим обеспечивается сравнительно пологая форма характеристики и значительная перегрузочная способность машины. Небольшие емкости не дают возможности получить от генератора номинальную мощь 1сть и приводят к быстро спадающим кривым.

По результатам моделирования был построен график зависимости емкости конденсаторов от нагрузки при условии, что напряжение на зажимах генератора составляет С/, = 380 В (рис. 9).

Если привести полученную зависимость (рис. 9) к параметрам исследуемого АГ, то получим универсальный закон регулирования емкости конденсаторов возбуждения:

С = 15,73 • Рн^&<рг+ 52,96 -Рг, (22)

где С - суммарная емкость конденсаторов, включенных по схеме «звезда/), мкФ; Р„ мощность нагрузки, кВ1: Р, - мощность АГ, кВт, ч>р - уюл сдвига фаз между током и напряжением генератора.

Сопоставление значений емкости возбуждения, рассчитанных по (22), с георьтичоскиуш данными, представленными в литературных источниках дли АГ с диапазоном мощностей ог 1,5 до 30 кВт, показало удовлетворительную сходимость с

„ _ - по! решностыо менее 10%

Рис. 9. Зависимость емкость возбуждения от

нагрузки при совф = 1

Рис. 8. Схема экспериментальной установки

Для того, чтобы исследовать работу АГ с двигательной нагрузкой уравнения (20), необходимо дополнить математической моделью АД:

1а ~ Маг 1 '

0 = 1.

2а'2

сГ¥-

г,+—■ '

-и

1 р ~ 1\рг\

Ц пП +-

¿и

+ 1мРГИ> 0 = ЬрГ2+-

Л <к

в>РЪр>

(23)

J йсо

А

Мэ-Мс\

м.

1а '1\р

■чс,

1Р '1\а

где У - момент инерции ротора; р - число пар потюсов: А/, - этектромаг-нитный момент; Мс - момеш сопротивления на палу Остальные обозначения аналогичны приведенным выше для АГ.

При установившемся режиме работы генератора и различных значения емкости конденсаторов проводился запуск АД. Использовался асинхронный двигатель типа 4А100Б4У.

В процессе моделирования было установлено, что чем выше емкость возбуждения, тем процесс пуска АД протекает быстрее (рис. 10)

Однако существует пороговое значение емкости возбуждения, ниже которого запуск двигателя не происходит. Это обусловлено тем, что увеличение потребления активного тока при пуске АД приводит к размагничиванию генератора и резкому снижению напряжения до нуля.

Для определения минимального значения емкости возбуждения, при котором возможен запуск АД, используятся формула (22) с учетом параметров двигателя в виде:

С = 15,73 • Рй ■ ^<рг + %<рд)+ 52,96 • Р,, (24)

где Рд - мощность двигателя, кВт; Рг - мощность АГ, кВ г; <рд и <рг - угол сдвига фаз между током и напряжением двшателя и генератора

В приложении представлены блок-схемы модели асинхронного генератора с активно-индуктивной и двигательной нагрузкой.

о

350

Емкость конденсаторов возбуждения АГ мкФ

Рис. 10. Скорость АД при пуске в зависимости от емкости возбуждения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных теоретических и практических исследований решена актуальная задача, имеющая существенное значение для выбора рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик.

Основные результаты выполненных исследований заключаются в следующем:

1. На основе статистических данных определены закономерности и удельные показатели потребления электрической энергии на животноводческих комплексах и птицефабриках на примере Кемеровской области, руководствуясь которыми, можно выбрать рациональный энергосберегающий режим электропотребления.

2. Получены значения допустимого времени аварийного простоя технологических процессов для животноводческих комплексов и птицефабрик в течение суток, которые могут быть использованы при планировании ремонтных отключений в системах электроснабжения и для определения ожидаемого ущерба.

3. Разработана методика определения ожидаемого ущерба на животноводческих комплексах и птицефабриках при отказах в системах электроснабжения, использование которой позволяет экономически обосновать эффективность использования резервного источника электрической энергии.

4. Для оценки эффективности использования альтернативных энергетических установок на сельскохозяйственных предприятиях в качестве резервных источников электрической энергии предложена меюдика, основанная на использовании критерия удельных совокупных энерюзатрат.

5. На основе исследований работы асинхронного генератора на сеть с различным хараюером нагрузки получены законы регулирования емкости конденсаторов возбуждения.

6. Результаты работы внедрены и используются на животноводческих комплексах с. Кулаково и с. Пача Яшкинского района.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Разгильдеев, Г.И. Ветер как энергоноситель в Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, P.A. Храмцов // Приложение к журналу ТЭК и ресурсы Кузбасса. - 2005. - №2/9. - С. 79-80.

2. Разгильдеев, Г.И. Исследование работы асинхронного генераю-ра на индивидуальную ceib по средствам имитационного моделирования / Г.И. Разгильдеев, P.A. Храмцов // Вести. КузГТУ. - 2005. - №1 - С. 84-88.

3. Разгильдеев, Г.И. К выбору резервных источников потребителей малой мощности / Г.И. Разгильдеев, P.A. Храмцов // Вестн КузГТУ. -2004. - №6.2. - С. 57-59.

4. Разгильдеев, Г.И. Показатели надежности систем электроснабжения сельского хозяйства / Г.И Разгильдеев, Г А Храацол '/ Всстн КузГТУ. - 2005. - №3. - С. 32-34.

5. Разгильдеев, Г.И. Анализ электропотребления па животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, P.A. Храмцов // Вестн. КузГТУ. - 2005. - №2. - С. 47-51.

6. Разгильдеев, Г.И. О кри!ериях оценки эффективности мероприятий по энергосбережению в электроонер1етике ' Г И Раггил^ 1еев, Р.А Храмцов // Вестн. КузГТУ. - 2005. - №3. - С. 34-36.

7. Храмцов, P.A. Энергосберегающие и экологически чистые технологии в системах энергообеспечение АПК // Охрана окружающей среды и рациональное использование энергетических ресурсов. докл. 4 межд. науч. конф. аспир. и студ. - Донецк: ДонНТУ, 2005. - т.2. - С. 206207.

8. Храмцов, P.A. Исследование и выбор энергосберегающих режимов электроснабжения на животноводческих комплексах и птицефабриках // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: тез. докл. 9 межд. науч. техн. конф. студ. и аспир. - М.: МЭИ, 2005. - т 2. - С 95

9. Храмцов, P.A. Модель энергосберегающей системы автономного энергообеспечения животноводческого комплекса // Эперго- и ресурсосбережение - XXI век: тез. докл. 4 межд. науч. практич. интерне1 конф. -Орел: ОрелГТУ, 2005. - С. 273-374.

Подписано в печать

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 36

ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.

• " 1 271 /л7/

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования. f 1.1. Показатели уровня электрификации сельского хозяйства.

1.2. Характеристики электропотребителей.

1.3. Надежность систем энергообеспечения сельского хозяйства.

1.4. Энергосбережение и мероприятия по экономии электроэнергии в СЭССХО.

1.5. Системы автономного электроснабжения объектов сельского хозяйства.

1.5.1. Традиционные системы автономного электроснабжения.

1.5.2. Альтернативные источники электрической энергии.

1.6. Источник электрической энергии в системах автономного электроснабжения.

1.7. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Анализ электрических нагрузок сельскохозяйственных комплексов.

2.1. Общие замечания.

2.2. Исследование электропотребления на животноводческих комплексах и фермах.

2.3. Определение значения удельного электропотребления на животноводческих комплексах.

2.4. Электропотребление на птицефабриках.

2.5. Определение значения удельного электропотребления на птицефабриках.

Актуальность работы. Современное состояние электрификации сельского хозяйства обусловлено становлением рыночных отношений в энергоснабжающих организациях и сельскохозяйственных предприятиях. Часть предприятий, производящих сельскохозяйственную продукцию, была преобразована в новые формы хозяйствования, в том числе и фермерские. Электрические сети, возводившиеся для сельскохозяйственных предприятий, были безвозмездно переданы на баланс энергосистем. Существенные изменения произошли и в ценообразовании тарифов на электроэнергию. Если до 1991 г. тарифы на электроэнергию устанавливались централизовано и были едиными для сельского хозяйства, а льготный тариф составлял 1 коп за 1 кВт-ч, то сегодня каждая энергоснабжающая организация устанавливает через региональные энергетические комиссии свои тарифы, которые постоянно увеличиваются.

Доля энергозатрат в себестоимости сельскохозяйственной продукции с 3,8% выросла после 1991 г. до 20.30%, а по некоторым предприятиям, в том числе и птицефабрикам до 30.50%. Однако увеличение себестоимости сельскохозяйственной продукции обусловлено не только постоянным ростом тарифов на энергоносители, но и неэффективным их использованием. Технологическое оборудование животноводческих комплексов и птицефабрик эксплуатируется на протяжении 30.40 лет, а по этому из-за повышенного износа снижается его эффективность. Программы, направленные на снижение потребления энергии за счет энергосберегающих технологий и техники без снижения объемов производства продукции, из-за недостатка финансирования не достигают своей цели.

Еще одной проблемой для предприятий сельского хозяйства являются продолжительные перерывы в подаче электрической энергии, которые происходят при отказах в системах электроснабжения. Причем вероятность отказов возрастает с каждым годом из-за старения элементов систем электроснабжения (СЭС). Отказы в СЭС приводят к значительным убыткам, среди которых наибольший убыток терпят животноводческие комплексы и птицефабрики. Эти предприятия относятся ко второй и первой категориям по надежности электроснабжения, для которых перерыв питания либо не допускается вообще и требуется резервный источник, либо допускается в течение обусловленного времени. Однако в большинстве случаев энергоснабжающие организации не в состоянии обеспечить выполнение этого требования. ф Повысить надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий можно за счет сетевого или местного резервирования. Известно, что местное резервирование для объектов сельского хозяйства более эффективно экономически, чем сетевое. Нашей промышленностью выпускаются автономные электростанции различной мощности, работающие на дизельном топливе и на газе. В первом случае их эксплуатация связана со значительными затратами топлива и на его доставку в силу значительной удаленности объектов сельского хозяйства от мест хранения ГСМ. Во втором случае их использование сдерживается слабой степенью газификации России вообще, и Сибирского региона в особенности.

В настоящее время большое внимание уделяется техническим решениям, позволяющим одновременно повысить надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий и сократить расходы на энергообеспечение. И чем меньше будут экономические затраты на внедрение таких технических решений, тем доступней они будут для массового использования.

Одним из таких решений могут являться автономные резервные источники электрической энергии, работающие на альтернативных энергоносителях (ветровая энергия, биогаз и др.)- Обеспечение резервирования системы электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик электрической энергией от автономных источников на нетрадиционных энергоносителях позволит избежать перерывов в подаче электрической энергии во время отказов со стороны энергосистемы, а при частичном или полном переводе питания электропотребителя от автономного источника позволит значительно сократить затраты на энергообеспечение.

Таким образом, изложенное выше определяет актуальность проблемы и необходимость проведения исследований для выбора рациональных режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик.

Цель работы - разработка методов и вероятностных математических моделей для выбора рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик на примере Кемеровской области.

Идея работы состоит в применении методов математической статистики и теории вероятности для установления закономерностей электропотребления и выбора энергосберегающих режимов на животноводческих комплексах и птицефабриках.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

- закономерности распределения электропотребления сельскохозяйственными комплексами в течение суток и года;

- вероятностно - статистические модели электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках на примере Кемеровской области;

- методика расчета удельного электропотребления с учетом его сезонности;

- числовые характеристики допустимого перерыва электроснабжения в различных режимах работы сельскохозяйственных комплексов;

- выбор рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения за счет использования нетрадиционных автономных источников электрической энергии;

- законы регулирования емкости конденсаторов возбуждения асинхронного генератора с учетом параметров генератора и нагрузки.

Научная новизна.

1. Впервые установлены закономерности суточного, сезонного и годового электропотребления животноводческими комплексами и птицефабриками на примере Кемеровской области и определены их статистические характеристики.

2. Разработан метод определения удельного расхода электроэнергии на животноводческих комплексах и птицефабриках.

3. Впервые получены значения допустимого времени аварийного простоя в течение суток при отказах в системах электроснабжения.

4. Разработан новый подход к определению ожидаемого ущерба из-за отказов в системах электроснабжения животноводческих и птицеводческих комплексов.

5. Впервые предложен метод, основанный на критерии удельных совокупных энергозатрат для оценке эффективности автономных источников электрической энергии на нетрадиционных энергоносителях.

6. Разработана модель асинхронного генератора с различным характером нагрузки и получены законы регулирования емкости конденсаторов цепи возбуждения.

Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы:

- при планировании рациональных энергосберегающих режимов электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках;

- для оценки эффективности мероприятий, направленных на повышение надежности СЭС сельскохозяйственных потребителей;

- при выборе автономных энергетических установок на нетрадиционных энергоносителях для резервирования СЭС сельскохозяйственных производств;

- для выбора рациональных режимов работы асинхронного генератора в автономных системах электроснабжения.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается:

- корректным использованием аппарата математической статистики и результатами компьютерных расчетов при проведении исследований;

- совпадением результатов, полученных на основе вычислительных экспериментов с использованием современных математических методов и средств моделирования с экспериментальными результатами.

Реализация результатов работы.

На основании предложенных методик и рекомендаций разработаны газогенераторные электростанции, работающие на древесном топливе, и введены в эксплуатацию в качестве резервного источника электрической энергии на животноводческих комплекса в с. Кулакове и с. Пача Яшкинского района

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на XI Международной научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2005 г.), IV Международной научной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование энергетических ресурсов» (Украина, г. Донецк, 2005 г.), IV Международная научно-практическая интернет-конференция «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (г. Орел, 2005 г.), на ежегодных научных конференциях Кузбасского государственного технического университета (г. Кемерово, 2004 - 2005 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объемы диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, изложенных на 156 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 21 таблица, список литературы, включающий 132 наименования.

6. Результаты работы внедрены и используются на животноводческих комплексах с. Кулаково и с. Пача Яшкинского района.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании выполненных теоретических и практических исследований решена актуальная задача, имеющая существенное значение для выбора рациональных энергосберегающих режимов электроснабжения животноводческих комплексов и птицефабрик.

Проведенные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. На основе статистических данных определены закономерности и удельные показатели потребления электрической энергии на животноводческих комплексах и птицефабриках на примере Кемеровской области, руководствуясь которыми, можно выбрать рациональный энергосберегающий режим электропотребления.

2. Получены значения допустимого времени аварийного простоя технологических процессов для животноводческих комплексов и птицефабрик в течение суток, которые могут быть использованы при планировании ремонтных отключений в системах электроснабжения и для определения ожидаемого ущерба.

3. Разработана методика определения ожидаемого ущерба на животноводческих комплексах и птицефабриках при отказах в системах электроснабжения, использование которой позволяет экономически обосновать эффективность использования резервного источника электрической энергии.

4. Для оценки эффективности использования альтернативных энергетических установок на сельскохозяйственных предприятиях в качестве резервных источников электрической энергии предложена методика, основанная на использовании критерия удельных совокупных энергозатрат.

5. На основе исследований работы асинхронного генератора на сеть с различным характером нагрузки получены законы регулирования емкости конденсаторов возбуждения.

1. Алиев И.И. Динамические режимы синхронного генератора с гарантированным самовозбуждением // Электричество. 2002. -№6. - С. 37-40.

2. Алюшин Г.Н. Асинхронные генераторы повышенной частоты. Основы теории и проектирования / Г.Н. Алюшин, Н.Д. Торопцев. М.: Машиностроение, 1974. - 352 с.

3. Андрюхин Т.Я. Рециркуляционное анаэробное сбраживание отходов сельского хозяйства с выработкой биогаза / Т.Я. Андрюхин и др..// Биотехнология. 1989. - т. 5. - №2. - С. 219-225.

4. Безруких П.П. Возобновляемая энергетика: вчера, сегодня, завтра // Электрические станции. 2005. - №2. - С. 35-47.

5. Беспалов В.Я. Математическая модель асинхронного двигателя в обобщенной ортогональной системе координат / В.Я. Беспалов, Ю.А. Мощинский, А.П. Пертов // Электричество. 2002. - №8. -С. 33-39.

6. Бляшко Я.И. Малогабаритный комплекс по выработке электрической и тепловой энергии для автономных потребителей/ Я.И. Бляшко, А.И. Ванжа // Электрика. 2004. - №4. - С. 5-8.

7. Борисов Ю.С. Резервное электроснабжение дизельными электростанциями // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1994. - №1. - С. 19-22.

8. Боровиков В. Statistical искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

9. Бородин И.Ф. Потери электроэнергии в сельских сетях и пути их снижения/ И.Ф. Бородин, А.П. Сердешнов // Техника в сельском хозяйстве. 2002. - №1. - С. 21-26.

10. Бояр-Созонович С.П. Асинхронные генераторы. Свойства и перспективы // Электротехника. 1990. - №10. - С. 55-59.

11. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. М.: Агропромиздат, 1990. - 496 с.

12. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А. Будзко, Т.Б. Лещинская, В.И. Сукманов. М.: Колос, 2000. - 536 с.

13. Бутузов В.А. Анализ энергетических и экономических показателей гелиоустановок горячего водоснабжения // Промышленная энергетика. 2001. - №10. - С. 54-61.

14. Водянников В.Т. Организационно-экономические основы сель• ской электроэнергетики. 2-е изд. - М.: ИКФ «Экмос», 2002. -352 с.

15. Вольдек А.И. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. - 832 с.

16. Воронин С.М. Автономное электроснабжение с использованием гелиоустановок / С.М. Воронин, С.Н. Лосьев // Механизация иф электрификация сельского хозяйства. 2003. - №2. - С. 20-22.

17. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL: Учебное пособие. М.: Форум: Инфра-М, 2004. - 464 с.

18. Гавриков Е.Г. Оценка микроклимата свинарников-откормочников промышленного типа и пути его улучшения. -Автореф. дисс. да соиск. учен.степ. канд. техн. наук. Л., 1973. -16 с.

19. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. Пособие для вузов М.: Вища. шк., 2003. - 479 с.

20. Григораш О.В. Асинхронные генераторы в системах автономного электроснабжения // Электротехника. 2002. - №1. - С. 30-33.

21. Григораш О.В. Гарантированное электроснабжение сельскохозяйственных потребителей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. - №5. - С. 9-11.

22. Григораш О.В. Нетрадиционные автономные источники электроэнергии / О.В. Григораш, Ю.И. Стрелков // Промышленная энергетика. 2001. - №4. - С. 37-40.

23. Григораш О.В. Современное состояние и перспективы применения асинхронных генераторов в автономной энергетике // Промышленная энергетика. 1995. - №3. - С. 29-32.

24. Григорьев Н.Д. Оптимальные режимы работы двухтрансформа-торных подстанций // Техника в сельском хозяйстве. 2002. -№4. - С 20-24.

25. Джендубаев А.-З.Р. Математическая модель асинхронного генератора с учетом потерь в стали // Электричество. 2003. - №7. -С. 36-45.

26. Джендубаев А.-З.Р. Математическое моделирование асинхронного вентильного генератора // Электричество. 2003. - №2. - С. 59-63.

27. Джендубаев А.-З.Р. Определение границ области самовозбуждения асинхронного генератора с фазным ротором // Электричество. 1998. - №10. - С. 44-48.

28. Джендубаев А.-З.Р. Переходные процессы в автономном асинхронном генераторе при подключении электроприемника с индивидуальными конденсаторами // Электротехника. 2002. - №7. -С. 10-12

29. Джендубаев А.-З.Р. Стабилизация напряжения автономного асинхронного генератора путем использования электроприемников с индивидуальными конденсаторами // Электротехника. -2001. №7. - С. 30-33.

30. Драганов Б.Х. Использование возобновляемых и вторичных энергоресурсов в сельском хозяйстве. Киев: Вища школа, 1988. - 56 с.

31. Егиазаров А.Г. Отопление и вентиляция зданий и сооружений сельскохозяйственных комплексов. М.: Стройиздат, 1981. - 239 с.

32. Ещин Е.К. Моделирование электромеханических процессов многодвигательных электроприводов горных машин. Кемерово: КузГТУ, 1999. - 115 с.

33. Жуков А.И. Канализация / А.И. Жуков и др.. М.: Стройиздат, 1969.- 589 с.

34. Зайцев Г.З. Определение величин ущерба от внезапных перерывов электроснабжения и его компенсации / Г.З. Зайцев, А.Н. Назаров // Электрика. 2005. - №2. - С. 9-11.

35. Замоторин Р.В. Малые тепловые электростанции — поршневые или турбинные. Режим доступа: http://esco-ecosys.narod.ru/20047/art47.htm. Загл. с экрана.

36. Зорин. В.В. Надежность систем электроснабжения / В.В. Зорин и др.. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984. - 192 с.

37. Зубков Ю.Д. Асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением. Алма-Ата: АН КазССР, 1949. - 112 с.

38. Иванов А.А. Асинхронные генераторы для гидроэлектрических станций небольшой мощности. М.: Госэнергоиздат, 1948. - 128 с.

39. Каниметов А.К. Малоизвестные факторы, влияющие на развитие и продуктивность сельскохозяйственной птицы. Фрунзе: Кир-гизстан, 1970. - 71 с.

40. Карелин А.И. Гигиена промышленного свиноводства. М.: Колос, 1973. - 223 с.

41. Каталог продукции ЗАО "АРТЭС-ЭНЕРГЕТИК" Режим доступа: http://www.artes-sib.ru. - Загл. с экрана.

42. Каталог продукции ЗАО «Ассоциация производителей автономных энергетических систем» Режим доступа: http://www.apaes.ru. - Загл. с экрана.

43. Китаев А.В. О физическом механизме самовозбуждения асинхронной машины / А.В. Китаев, И.И. Орлов // Электричество. -1978. №4. - С. 47-51.

44. Китушин В.Г. Надежность энергетических систем. Часть 1. Теоретические основы: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 256 с.

45. Кицис С.И. К анализу статики асинхронного самовозбуждающегося генератора с учетом влияния нагрузки // Энергетика и транспорт. 1974. - № 6. - С. 135-140.

46. Кицис С.И. Переходные процессы емкостного самовозбуждения асинхронного генератора под нагрузкой // Энергетика и транспорт. 1997. - № 4. - С. 27-43.

47. Кицис С.И. Схема замещения асинхронной машины в процессе самовозбуждения // Электричество. 1971. № 8. С. 49-50.

48. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 560 с.

49. Ковалев А.А. Эффективность производства биогаза на животноводческих фермах // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №3.- С. 30-33.

50. Когенераторные установки с двигателями внутреннего сгорания.- Режим доступа: http://sintur.ru/stat.kogen.shtml. Загл. с экрана.

51. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 327 с.

52. Корн Г. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1977. - 832 с.

53. Коршунов А.П. О дифференцированном учете электроэнергии для сельских потребителей // Техника в сельском хозяйстве. -2002. №3. - С. 15-19.

54. Коршунов А.П. О дифференцированном учете электроэнергии для сельских потребителей // Техника в сельском хозяйстве. -2002. №3. - С. 15-19.

55. Коршунов А.П. О критериях оценки эффективности сельской техники // Техника в сельском хозяйстве. 1998. - №2. - С. 6-10.

56. Коршунов А.П. Пути энергосбережения в сельском хозяйстве // Техника в сельском хозяйстве. 1996. - №3. - С. 2-5.

57. Куценко Г.Ф. Обоснование резервирования электроснабжения потребителей от автономных источников/ Г.Ф. Куценко, Г.А. Прокопчик // Техника в сельском хозяйстве. 1994. - №2. - С. 16-17.

58. Куценко Г.Ф. Проблемы надежности электроснабжения потребителей агропромышленного комплекса в условиях развития рыночных отношений в электроэнергетике // Электрические станции. 2000. - №9. - С. 36-40.

59. Кушнарев А.П. Повышение экономической эффективности сельской энергетики / А.П. Кушнарев, Т.А. Андрюхова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. - №4. - С. 2325.

60. Легошин Г.П. Справочник по промышленному производству молока. М.: Россельхозиздат, 1979. - 239 с.

61. Лещинская Т.Б. Алгоритм решения многокритериальных задач оптимальной мощности глубокого ввода высокого напряжения / Т.Б. Лещинская, А.А. Глазунов, Г.В. Шведов // Электричество. -2004. №10. - С. 8-14.

62. Лещинская Т.Б. Концепция развития систем электроснабжения сельских районов / Т.Б. Лещинская, Шевляков В.И. // Электрика. 2004. - №6. - С. 14-17.

63. Лещинская Т.Б. Показатели надежности распределительных линий / Т.Б. Лещинская, С.И. Белов // Техника в сельском хозяйстве. 1996. - №3.

64. Лещинская Т.Б. Применение автономного источника электрической энергии для электроснабжения сельскохозяйственного района / Т.Б. Лещинская, П.В. Князев // Электрика. 2004. - №9. -С. 18-23.

65. Лещинская Т.Б. Применение методов многокритериального выбора при оптимизации систем электроснабжения сельских районов // Электричество. 2003. - №1. - С. 14-22.

66. Ликеш И. Основные таблицы математической статистики / И. Ликеш, И. Ляга. М.: Финансы и статистика, 1985. - 76 с.

67. Лупачев П.Д. Эффективность газопоршневых электротепловых агрегатов для локального энергоснабжения сельского хозяйства / П.Д. Лупачев, А.И. Филимонов // Техника в сельском хозяйстве. 2003. №5. - С. 23-25.

68. Лятхер В.М. Экспериментальные исследования ортогональных агрегатов для использования энергии течений / В.М. Лятхер, И.И. Иванов, С.И. Скосорева // Гидротехническое строительство. 1986. - № 11. - С. 33 - 37.

69. Мельник В.И. Микроклимат при выращивании птицы в клетках. -М.: ВИЭСХ, 1974. 26 с.

70. Методика определения народнохозяйственного ущерба от перерывов электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. -М.: ВНИИЭСХ, 1987. 126 с.

71. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М.: Экономика, 2000. - 421 с.

72. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения: РД 34.20.178: утв. М-вом энергетики и электрификации СССР 19.11.81: ввод в действие с 01.01.82. М.: Сельэнергопроект, 1981. - 109 с.

73. Модель энергосберегающей системы автономного энергообеспечения животноводческого комплекса / Р.А. Храмцов // Энерго- иресурсосбережение XXI век: тез. докл. 4 межд. науч. практич. интернет конф. - Орел: ОрелГТУ, 2005. - С. 273-374.

74. Молоснов Н.Ф. Электроснабжение ферм и комплексов/ Н.Ф. Мо-лоснов, В.А. Островский // Новое в механизации животноводства. М.: Россельхозиздат, 1977. - 55 с.

75. Мурадян А.Е., Статистические оценки расхода электроэнергии и нагрузок потребителей на примере Подмосковья / А.Е. Мурадян, В.П. Конечный, Г.Л. Эбина, Г.В. Черняева // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №4. - С. 23-26.

76. Мымкин И.А. Технология производства мяса бройлеров. М.: Колос, 1980. - 224 с.

77. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. ГОСТ 27.002-89. Введ.01.07.1990 - М.: Госстандарт СССР, - 39 с. - (Гос. Стандарт Рос. Федерации)

78. Наумов И.В. Качество электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2002. №3. - С.19-20.

79. Нейман Ю. Вводный курс теории вероятностей и математической статистики М.: Наука, 1968. - 448 с.

80. Нетушил А.В. К расчету режимов самовозбуждения автономного асинхронного генератора //Электричество. 1978. - №4. - С. 5254.

81. Обзор современных технологий использования биомассы. Российский центр солнечной энергии Режим доступа: http://www.intersolar.ru/opet/newsletter/june20022.htm. - Загл. с экрана

82. Огородников А.В. Анализ технических потерь электроэнергии в городских (районных) электрических сетях и способы их снижения // ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2003. - №4. - С. 38-41.

83. Оськин С.В. Модель оптимального распределения нагрузки электропотребителей / С.В. Оськин, В.М. Ярошко, М.В. Никишова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. -№6. - С. 22-23.

84. Панцхава Е.С. Биогазовые технологии радикальное решение проблемы экологии, энергетики и агрохимии // Теплотехника. -1994. - №Ц. . С. 36-42.

85. Панцхава Е.С. Метаногенерация твердых органических отходов городов / Е.С. Панцхава, Е.В. Давыденко // Биотехнология. -1990. т.6. - №4. -С. 49-53.

86. Перова М.Б. Анализ загрузки трансформаторов потребительских подстанций // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1998. - №10. - С. 15-17.

87. Перова М.Б. Анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1998. №2. - С. 10-11.

88. Перова М.Б. Убытки сельскохозяйственных потребителей от отклонения напряжения // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. - №9. - С.14-16. - №10. - С. 16-19.

89. Петров JI.П.Моделирование асинхронных электроприводов с ти* ристорным управлением / Л.П. Петров, и др.. М.: Энергия,1997. 200 с.

90. Плященко С.И. Влияние факторов внешней среды на резистентность животных в условиях современной технологии / С.И. Плященко и др.. Минск: БелНИИНТИ, 1980. - 40 с.

91. Плященко С.И. Микроклимат и продуктивность животных / С.И. Плященко, И.И. Хохлова. JL: Колос, 1976. - 209 с.

92. Потери продукции из-за аварийных отключений электроустановок в животноводстве ЭССР. М.: ВИЖ, 1983. - 96 с.

93. Правила устройства электроустановок. 6-е изд., исправ. и доп.-СПб., 2000.- 926 с.

94. Прусс B.JI. Повышение надежности сельских электрических сетей / B.JI. Прусс, В.В. Тисленко. JI.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 208 с.

95. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

96. Разгильдеев Г.И. Ветер как энергоноситель в Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Приложение к журналу ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2005. - №2/9. - С. 79-80.

97. Разгильдеев Г.И. Исследование работы асинхронного генератора на индивидуальную сеть по средствам имитационного моделирования / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестн. КузГТУ. 2005. - №1. - С. 84-88.

98. Разгильдеев Г.И. К выбору резервных источников потребителей малой мощности / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестн. КузГТУ. 2004. - №6.2. - С. 57-59.

99. Разгильдеев Г.И. Надежность электромеханических систем и электрооборудования: учеб. Пособие. 3-е изд., перераб. - Кемерово: ГУ КузГТУ, 2005. - 157 с.

100. Разгильдеев Г.И. Показатели надежности систем электроснабжения сельского хозяйства / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестн. КузГТУ. 2005. - №3. - С.32-34.

101. Разгильдеев Г.И., Храмцов Р.А. Анализ электропотребления на животноводческих комплексах и птицефабриках Кемеровской области / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестн. КузГТУ. -2005. №2. - С. 47-51.

102. Разгильдеев Г.И., Храмцов Р.А. О критериях оценки эффективности мероприятий по энергосбережению в электроэнергетике / Г.И. Разгильдеев, Р.А. Храмцов // Вестн. КузГТУ. 2005. -№3. - С. 34-36.

103. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. -М.: Энергоатом издат, 1984. 200 с.

104. Селунский В.В. Обоснование систем резервного электроснабжения потребителей малой мощности / В.В. Селунский, В.Н. Данилов // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №1. - С. 13-14.

105. Синчугов Ф.И. Расчет надежности схем электрических соединений. М.: Энергия, 1971. - 176 с.

106. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В. ГОСТ 721-77. Введ. 1978 М.: Минэнерго СССР, - 7 с. - (Гос. стандарт Рос. Федерации).

107. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В. ГОСТ 21128-83. Введ. 1984 М.: Минэнерго СССР, -5 с. — (Гос. стандарт Рос. Федерации).

108. Стребков Д.С. Концепция и пути развития энергетики сельского хозяйства // Техника в сельском хозяйстве. 1995. - №6. -С. 2-5.

109. Стребков Д.С. О стратегии энергетического обеспечения сельского хозяйства // Техника в сельском хозяйстве. 2004. - №2. -С. 6-8.

110. Стребков Д.С. Снижение затрат потребителей на электроэнергию при многотарифном учете / Д.С.Стребков, А.Е. Мурадян,

111. B.П. Конечный // Техника в сельском хозяйстве. 1999. - №2.1. C. 13-16.

112. Стребков Д.С. Снижение потерь электроэнергии и потерь напряжения в сельских распределительных сетях при дифференцированном учете / Д.С. Стребков, А.Е. Мурадян, В.П. Конечный // Энергосбережение. 2000. - №6.

113. Стребков Д.С. Эффективность сельских сетей при многотарифном учете электроэнергии / Д.С.Стребков, А.Е. Мурадян,

114. B.П. Конечный // Техника в сельском хозяйстве. 2000. - №2.1. C. 3-6.

115. Сырых Н.Н. Техническое обеспечение и ремонт электрооборудования в сельскохозяйственном производстве / Н.Н. Сырых, С.А. Калмыков М.: Росагропромиздат, 1992. - 128 с.

116. Тарнижевский Б.В. Состояние и перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в России // Промышленная энергетика. 2002. - №1. - С 52-56.

117. Теория и методы расчета асинхронных турбогенераторов. / Под ред. Постникова И.М. Киев: Наукова думка, 1977. - 116 с.

118. Торопцев Н.Д. Авиационные генераторы. М.: Транспорт, 1970. - 204 с.

119. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы автономных систем. М.: Знак, 1998. - 289 с.

120. Торопцев Н.Д. Область применения асинхронных генераторов // Энергетик. 2004. - №3. - С. 31-34.

121. Фомичев В.Т. Показатели надежности сельских распределительных сетей / В.Т. Фомичев, М.А. Юндин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2001. - №8. - С. 19-20.

122. Харитонов В.П., Сокольский А.К. Ветродизельные установки для фермерских хозяйств / В.П. Харитонов, А.К. Сокольский // Техника в сельском хозяйстве. 1997. - №1. - С. 34-36.

123. Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов. / М.Г. Чиликин, и др.. М.: Энергия, 1979. - 616 с.

124. Шеффер Э.Д., Герьянский И.О., Саранов А.А. Определение составляющих ущерба сельскохозяйственных потребителей при перерывах в электроснабжении: Науч.-техн. Бюл. СИБИМЭ. Новосибирск, 1989. вып. 32. - С. 3-11.

125. Шехтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатом-издат, 1983. - 200 с.

126. Шишкин С.А. Компенсация реактивной мощности и потери электроэнергии в сельских распределительных сетях 6(10)/0,4 кВ // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. -№Ю. - С.21-23.

127. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. ГОСТ 13109-97 Введ. 1999 - М.: Госстандарт России, - 37 с. - (Гос. стандарт Рос. Федерации).

128. Юндин М.А. Показатели надежности электрических сетей 10 кВ // Техника в сельском хозяйстве. 2001. - №6. - С. 10-13.

129. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод / С.В. Яковлев и др.. М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

130. Ярошко В.М. Задача оптимального распределения суточной нагрузки электропотребления / В.М. Ярошко, М.В. Никишова, Е.В. Муляр // Научный электронный журнал КубГАУ.- Режим доступа: http://ej2.kubagro.ru/2004/04/14. Загл. с экрана.

131. Malik N.M., Haque S.E. Steady state analysis and performance of an isolated self-exited induction generator. IEEE Trans. On Energy Conversion, September 1986, vol. EC-1, №3

132. Power Review. N.Y., N.Y., vol.5. 2004. p.p. 58 - 62.