автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Теоретические положения создания систем автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей с ВЭУ малой мощности

£ КРЕЙМЕР Алексей Семенович'

\

г

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ВЭУ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

Краснодар 2003

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете

Научный руководитель: заслуженный изобретатель России,

кандидат технических наук, профессор Богатырев Н.И. Официальные оппоненты: доктор технических наук, зав. кафедрой ТОЭ,

профессор Тропин В.В., кандидат технических наук, доцент Воронин С.М. Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский

проектно-технологический институт механизации _ и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ), г. Зерноград '

Защита состоится «24» сентября 2003 г. в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 в Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13, корп. факультета механизации, ауд. № 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « № » августа 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие индивидуальных и фермерских хозяйств, возрастающий дефицит электроэнергии, повышение цен на традиционные энергоносители дали новый импульс исследованиям в области возобновляемых источников энергии; подготовлен и находится на рассмотрении в Государственной Думе РФ Закон о развитии возобновляемой энергетики в России. В решении общего собрания АЭН РФ в феврале 2002 г. отмечена чрезвычайно важная роль малой энергетики на современном этапе развития России, а также необходимость разработки специального электроэнергетического бюджета страны, определяющего количественные и качественные показатели ее развития по годам.

Применение в системах автономного электроснабжения ветроэнергетических установок становится все более перспективным с развитием новых технологий. В то же время анализ существующих отечественных и зарубежных разработок в области ветроэнергетики показывает, что имеется ряд проблем, снижающих эффективность использования ветроэнергетических установок (ВЭУ) в системах автономного электроснабжения. При этом проблемы можно разделить на три группы: методические, технологические и финансовые. Методические связаны с недостаточностью проработки методик выбора структуры систем автономного электроснабжения, недостаточностью данных о ветровой нагрузке, нагрузке потребителя и других факторах, оказывающих влияние при принятии решения о структуре и месте размещения системы. Технологические проблемы связаны как с необходимостью повышения эффективности самих ВЭУ, так и систем генерирования энергии и устройств, обеспечивающих совместную работу компонентов системы автономного электроснабжения. Финансовые проблемы связаны прежде всего с относительно низкой конкурентоспособностью возобновляемой энергетики, низкими ценами на сельскохозяйственную продукцию и электроэнергию централизованного электроснабжения.

Работа отвечает Федеральному закону об энергосбережении и «Концепции развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства России на период до 2005 г.» и выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ КубГАУ по темам: «Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий сельскохозяйственного производства», 19962000 гг., «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК», 2001-2005 гг.

Целью работы является разработка теоретических положений и средств создания систем автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, включающих ВЭУ малой м"тнг"чп и

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ! БИБЛИОТЕКА ] С-Петербург ¿г/. } ОЭ

получение электроэнергии.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- проведение анализа ветроэнергетического потенциала Краснодарского

края;

- разработка имитационной модели системы автономного электроснабжения;

- анализ существующих методик расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ;

- разработка алгоритма энергоэффективной системы генерирования электроэнергии ветроэнергетической установки;

- разработка принципиальной схемы обмотки многоскоростного асинхронного генератора;

- выполнение технико-экономического обоснования эффективности и разработка рекомендаций по использованию ветроэнергетических установок для электроснабжения потребителей.

Объектом исследования является автономная система электроснабжения, включающая ветроэнергетическую установку с многоскоростным асинхронным генератором.

Предметом исследования является имитационная модель автономной системы электроснабжения и макетный образец многоскоростного асинхронного генератора.

Методика исследования включает аналитические и экспериментальные методы. Аналитические методы исследования базируются на современной теории работы асинхронных машин, аппарате имитационного моделирования, системного анализа и теории игр, а также методиках определения экономической эффективности результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Экспериментальные исследования проводились с помощью специально разработанного стенда, на опытных образцах асинхронного генератора в лаборатории кафедры электрических машин и электропривода Кубанского государственного аграрного университета.

Научная новизна заключается:

- в разработке имитационной модели системы автономного электроснабжения сельскохозяйственных объектов, позволяющей установить соотношение количества электроэнергии, получаемой от ВЭУ и резервного источника;

- в уточнении методики расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ, позволяющей определить среднегодовую вырабатываемую мощность ВЭУ для технико-экономических расчетов;

- в разработке алгоритма энергоэффективной системы генерирования электроэнергии ВЭУ;

- в разработке принципиальной схемы обмотки многоскоростного асин-

хронного генератора, обеспечивающей устойчивое возбуждение генератора на разных частотах вращения ротора.

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

- имитационная модель системы автономного электроснабжения сельскохозяйственного объекта, включающая модели ветровой нагрузки, потребителя, резервного источника питания и алгоритм системы управления;

- уточненная методика расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ с горизонтальной осью вращения;

- алгоритм системы генерирования энергии ВЭУ на основе многоскоростного асинхронного генератора;

- технико-экономическое обоснование автономной системы электроснабжения.

Практическую ценность работы представляют разработанные имитационные модели компонентов системы автономного электроснабжения, позволяющие снизить расходы на НИОКР при разработке систем автономного электроснабжения, включающих ВЭУ малой мощности; уточненная методика расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ с горизонтальной осью вращения, позволяющая более точно проводить технико-экономические расчеты при принятии решения о структуре системы автономного электроснабжения; принципиальная схема обмотки многоскоростного асинхронного генератора, обеспечивающая устойчивое возбуждение генератора на разных частотах вращения ротора; алгоритм системы генерирования энергии ВЭУ, обеспечивающий эффективное использование энергии ветрового потока.

Реализация результатов исследования. Разработана имитационная модель системы автономного электроснабжения сельскохозяйственного объекта; различные варианты ВЭУ с многоскоростными АГ предложены на инновационный конкурс проектов молодых ученых Департамента образования Краснодарского края. Методика имитационного моделирования принята ВНИПТИМЭСХ для использования при проектировании систем автономного электроснабжения на базе ВЭУ, АЧГАА и кафедрой ЭМиЭП КубГАУ для использования в учебном процессе. Изготовление опытных образцов многоскоростных асинхронных генераторов производится в цехе по ремонту электрооборудования филиала «Нефтемашсервис» ОАО «Роснефть-Краснодарнефтегаз» (Северский район Краснодарского края).

По результатам исследований в 2001 г. был выигран двухгодичный грант первой степени в краевом конкурсе: «Лучшая научно-техническая и творческая работа среди студентов и аспирантов высших учебных заведений Краснодарского края» на тему: «Разработка ветроэлектростанции с резервным источником питания», получен диплом первой степени IV региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение АПК».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях КубГАУ в 19972003 гг.; второй Всероссийской научно-молодежной школе в Москве «Возобновляемые источники энергии», 2000 г.; 1-й и 2-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» в Ставрополе в 2001 и 2003 г.; Всероссийской научно-технической конференции ВНИПТИМЭСХ в 2003 г. в Зернограде.

Публикации результатов работы. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в том числе одном патенте Российской Федерации на изобретение и двух положительных решениях о выдаче патента на изобретение. Результаты прикладных исследований и испытаний по теме представлены в 3 научных отчетах по госбюджетным темам.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 156 страниц основного текста, включая 76 рисунков, 26 таблиц и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы и направления исследования.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» дан краткий обзор состояния возобновляемой энергетики в мире и России. Раскрыты проблемы использования источников энергии на базе органического топлива, рассмотрены различные аспекты применения ВЭУ.

Приведен анализ доступных литературных источников отечественных и зарубежных авторов, работающих в области возобновляемой энергетики. Ведущими организациями в России в области исследования возобновляемых источников энергии являются ВИЭСХ, ВНИПТИМЭСХ, НПП «Ветроэн», КБ «Радуга», ЧГАУ, МЭИ и другие. Вопросы возобновляемой энергетики освещены в работах Шефтера Я.И., Виссарионова В.И., Стребкова Д.С., Саплина JI.A., Симанкова B.C., Харитонова В.П., Воронина С.М., Фомичева В.Т., Муруго-ва В.П. и других. Проблемы использования асинхронных генераторов рассматривались в работах Торопцева Н.Д., Радина В.И., Иванова A.A., Пулатова В.Б., Тищенко A.A., Фришмана B.C., Ванурина В.Н. и других ученых.

Обеспечение автономного бесперебойного электроснабжения объектов АПК остается одной из важнейших задач сельской электрификации. При этом в силу неравномерности поступления ветровой энергии необходимы системы резервирования, как правило выполняемые с использованием аккумулирующих систем и автономных источников питания на базе органического топлива. Для принятия решения о включении ВЭУ в систему автономного электроснабжения (САЭ) необходимо проведение всестороннего анализа ветроэнергетического

потенциала района, предварительная оценка структуры САЭ, оценка выработки энергии ВЭУ и другие задачи. При этом зачастую принятие решения о структуре системы необходимо принимать в условиях неопределенности. Таким образом, наиболее перспективным методом исследования подобных систем можно считать имитационное моделирование.

Для увеличения доли ВЭУ в сумме полученной энергии необходимо повышение эффективности системы генерирования электроэнергии. Анализ известных систем генерирования энергии для ВЭУ позволил выявить их основные недостатки, заключающиеся, в основном, в использовании дополнительных машин (устройств) для повышения эффективности генерирования электроэнергии.

На основании изложенного были сформулированы цели работы и определены научные задачи.

Во второй главе «Имитационное моделирование системы автономного электроснабжения» обосновано применение имитационных моделей для анализа системы автономного электроснабжения.

Решение о структуре системы в большинстве случаев принимается в условиях частичной неопределенности, отсутствия количественных данных, поэтому предлагается применение аппарата когнитивного моделирования. Система представлена в виде набора концептов, включающих: количество электроэнергии, получаемой от ВЭУ; количество электроэнергии, получаемой от резервного источника питания (РИП); емкость аккумулирующих устройств; кинетическая энергия ветра; коэффициент, учитывающий желаемую потребителем надежность электроснабжения; коэффициент, учитывающий экологичность получаемой электроэнергии; срок возврата инвестиций; количество выработанной электроэнергии. Концепты с учетом связей между ними (положительных или отрицательных) представлены в виде графа. Анализ графа стандартными методами позволяет сделать вывод об устойчивости системы к внешним воздействиям.

Решение проблемы выбора оптимального сочетания источников энергии в системе автономного энергоснабжения сельскохозяйственного объекта также сводится к задаче принятия решения в условиях неопределенности. Достаточно эффективным методом здесь является анализ на основе аппарата теории игр. В таблице 1 приведена матрица условных платежей для альтернативных вариантов САЭ.

_Таблица 1 - Матрица условных платежей_

эЗ

ВЭУ+АС 120 80 55

ВЭУ+РИП 160 115 80

ВЭУ+РИП+АС 180 125 85

Проанализировав приведенную матрицу с использованием критериев Лапласа, минимаксного, Сэвиджа и Гурвица, можно сделать предварительный вывод о структуре системы. Для приведенной матрицы по трем первым критериям таким является сочетание ВЭУ+АС, а по последнему критерию в зависимости от принятого показателя оптимизма можно выбрать варианты ВЭУ+АС или ВЭУ+РИП.

Аналитико-имитационная модель САЭ (рис. 1) включает модели поступления энергии ветра, нагрузки потребителя, аккумулирующей системы и системы управления и мониторинга.

Рисунок 1 - Структурная схема комбинированной системы автономного

электроснабжения

Система управления и мониторинга (СУМ) поддерживает нулевой или положительный баланс выработки энергии и графика нагрузки потребителя, включая в соответствии с текущими условиями различные источники питания.

Сложность моделирования нагрузок потребителя заключается, прежде всего, в большом разнообразии электроприемников. Для построения модели была разработана карта сбора статистических данных, которая была предложена владельцам 12 фермерских хозяйств в разных районах Краснодарского края и Ростовской области. На основании полученных данных было установлено, что в большинстве хозяйств установленная мощность электроприемников не превышает 20 кВт. При этом уровень потребляемой энергии составляет примерно 7-10 тыс. кВт-ч в год. На основе полученных данных построена имитационная модель потребления электрической энергии. Модель основана на двух

У

составляющих: постоянная часть (реальные усредненные данные потребителей) и переменная часть (вероятностная составляющая на основе нормального распределения). Для учета сезонности потребления введен коэффициент сезонности, принимающий значение 1,3 для осенне-зимнего периода и 1 для весенне-летнего периода.

Для моделирования ветровой нагрузки использовались данные многолетних наблюдений Краснодарского бюро мониторинга окружающей среды.

В таблице 2 приведены данные о среднегодовой скорости ветра в некоторых районах Краснодарского края.

Для построения модели ветровой нагрузки были проанализированы данные с 1965 по 1995 годы. В большинстве источников считается, что наиболее хорошее согласование с экспериментальными данными обеспечивает распределение Вейбулла.

_Таблица 2 - Среднегодовые скорости ветра в некоторых районах края

Район Средняя скорость, м/с

Зима Весна Лето Осень Год

Анапский 8,2 5,3 4,6 5,9 6,3

Ейский 7,6 7,1 5,8 6,7 6,7

Новороссийский 7,9 7,2 5,2 5,1 6,3

Пр.-Ахтарский 6,5 6,6 5,3 5,6 6,0

Темрюкский 6,2 6 4,7 5,3 5,4

Тихорецкий 6,0 5,9 3,8 5,1 5,3

Для оценки согласия параметров закона распределения с опытными данными использовался критерий Колмогорова, расчетное значение составило Р(Х) = 0,991. Таким образом, определенные параметры закона распределения с высокой точностью согласуются с эмпирическими данными.

На рис. 2 приведена гистограмма выборки с наложенным законом распределения.

Для определения вертикального профиля скорости ветра используется экспоненциальный закон Хеллмана, в соответствии с которым скорость ветра на заданной высоте определяется по формуле

(1)

где Ь1 - высота, для которой произведена обработка статистики, м;

Ь2- заданная высота оценки скорости ветра, м;

а - показатель, характеризующий вертикальный профиль и рельеф поверхности (а = 0,14 - 0,3).

При моделировании не учитывались препятствия, затеняющие ветер, а также особенности рельефа местности, так как в большинстве случаев ВЭУ устанавливается на открытых не затененных площадках.

Распределение скоростей ветра

Var6, Censoring, none N«365 Parameters Location*0,0000 Shape-1,6959 8cele>S,6498

£

system

S-Function Скорость ветра (распр. Вейбулла, k=1i9c=5 64)

9

Л

Высота замера

Закон Хеллмана

Рисунок 2 - Распределение Вейбулла и гистограмма опытных данных

Так как в ЗшшНпк отсутствует блок генератора случайных чисел с распределением кроме нормального и равномерного, распределение Вейбулла реализовано в виде Б-функции. Модель реализована в виде подсистемы БтшНпк (рис. 3). Полученная модель была использована для уточнения параметров распределения.

Энергия, вырабатываемая ВЭУ пропорциональна энергии воздушного потока. В случае использования ВЭУ с горизонтальной осью вращения, как правило, используются различные автоматические устройства установки ветроколеса по направлению ветра, поэтому снижением выработки энергии при изменении направления ветра можно пренебречь.

Мощность на валу ветроколеса определяется по формуле

Высота установки ВК

Рисунок 3 - Модель ветровой нагрузки в ЭишИпк

р=|Рьеузср,

где Я — радиус ветроколеса, м; V - скорость ветра, м/с; р - средняя плотность воздуха, кг/м3; Ср - коэффициент использования энергии ветра.

Наибольшую трудность вызывает аналитическое определение Ср ввиду сложности и нелинейности аэродинамических процессов, возникающих при взаимодействии лопастей ветроколеса с потоками воздуха. Как правило, для заданного ветроколеса аэродинамический коэффициент моделируется с помощью специального программного обеспечения (PROPPC, WT_PERF и другие). Для получения Ср использовалась программа WT_PERF и данные турбины с тремя лопастями, быстроходностью Z-9 и профилем NACA 4415 (аналогично серийно выпускаемой отечественной ВЭУ LMV - 3600). На рис. 4 приведена зависимость Ср от скорости ветра. Были также получены зависимости Ср от числа лопастей и угла установки лопасти.

Для оценки мощности, вырабатываемой ветроколесом, построена имитационная модель. Изменяемыми параметрами являются скорость ветра v и радиус ветроколеса R. Для моделирования использовалось программное обеспечение из пакета MATLAB - Simulink. Зависимость Cp(v) реализована в ввде блока Lookup Table и представляет собой фактически табулированную функцию. Модель, построенная в Simulink, приведена рис. 5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 V, м/с

Рисунок 4 - Зависимость коэффициента Ср от скорости ветра и числа лопастей ВЭУ

Те ЖоЬрям

Рисунок 5 - Модель БтаиНпк для получения зависимости Р(у) Аналогичная модель использовалась для оценки зависимое!« момента на

валу ветроколеса от скорост» ветра (рис. 6).

М =

-р R V

2С,

(3)

где

1 г •

7, - быстроходность ветроколеса. Результаты моделирования зависимости момента от угловой скорости вращения ветроколеса приведены на рис. 7

Приведенные модели позволяют сделать вывод о снижении вырабатываемой мощности на валу регулируемого ветроколеса после достижении скорости ветра некоторого порогового значения.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 *, рад/с

Рисунок 7 - Зависимость момента от угловой скорости вращения ветроколеса

Рисунок 6 - Модель БтиНпк для получения зависимости М(со)

Причинами такого снижения ___________________________ , могут быть процессы, протекающие при взаимодействии лопастей с потоками воздуха и резонансные явления.

Аналитико-имитационная модель САЭ состоит из описанных выше аналитических и имитационных моделей нагрузки потребителя, ветровой нагрузки и ВЭУ. Модель приведена на рис. 8.

Данные, полученные в результате моделирования (Темрюкский район), позволяют сделать следующие выводы.

1. При заданном коэффициенте готовности электроснабжения 0,95 вероятность обеспечения энергией от ВЭУ не превышает 0,37. При включении аккумулирующей системы (емкость 950 А/ч) вероятность увеличивается до 0,59. Во всех остальных случаях необходимо резервирование ВЭУ дополнительным источником питания.

2. Мощность резервного источника питания Ррнп должна быть не менее определенной выше в соответствии с максимальной мощностью электроприемника, работа которого должна быть обеспечена с высокой вероятностью (2000 Вт), мощность ВЭУ Рвэу при этом может варьироваться от 0,5 Рр„пДО 2 Ррип (использование мощной аккумулирующей системы или передача энергии в сеть).

Для проведения технико-экономических расчетов очень важным фактором является количество электроэнергии, которое может быть получено от ВЭУ — средняя мощность ВЭУ. Существующие методики оценки этого значения не учитывают факта снижения вырабатываемой мощности при достижении скоростью ветра некоторого порогового значения, считая, что при номинальной скорости ветра \„ и выше вырабатываемая мощность остается постоянной (аппроксимация зависимости Р(у) 1 на рис. 9).

ш

S Function Скорость ветра (распр Вейбулла, k*1£9c«5 64)

ЕЬ

ictm аамв|

И-

Закон Халлиана

Радиус ВК

О ?5

КПД лреоБразоватм

R*Aa pv

Ватроколесо

Высота уствновш ВК

Ж

Данные нагруаки

Вероятностная

часть □

♦ system

в-РилсМл Нагрузка

systsm

ву йет 81ГПСИЛ

S-Functon Данные

Алгоритм для

у придания расчета

Топливо S-Functiott Резервный

источник литания

Рисунок 8 - Модель Бш-шИпк, реализующая алгори™ управления

Для учета этого снижения введем вместо номинальной скорости ветра для данной ВЭУ скорости V, (ниже номинальной) и у2 (выше номинальной, после которой начинается снижение мощности) (аппроксимация зависимости Р(у) 2 на рис. 9).

Запишем уравнения для кривой 2 следующим образом. Р = О, V < у0

Р = а + Ьу*, у0<у

Р = Р

1 ги>

V, < V S V,

(4)

где

Р = Г + шу, У2<У<Уи Р = О, уы < V

а, Ь, г, гп - параметры кривой; к - параметр формы кривой распределения; Р„ - номинальная мощность ВЭУ.

Среднюю мощность, вырабатываемую ВЭУ за расчетный период (без учета КПД генератора, трансмиссии и устройств регулирования), можно определить как

Р = М(Р)= |Р(уИ(У) <1У,

о

где функция распределения скоростей ветра.

Уо VI у2 Ут

Рисунок 9 - Аппроксимация кривой Р(у)

Отсюда, используя (4), получим Р= |(а + Ьук) ^(у)ёу + Рн ]Ч(у)<1у + |(г + тук)-^у)бу.

^ VI V;

После соответствующих преобразований получим

Р = Р,

(7)

где к, с - параметры распределения Вейбулла;

у0 - скорость запуска ВЭУ;

V], у2 - диапазон скоростей, при котором вырабатывается номинальная мощность;

уш - максимальная скорость ветра для данной ВЭУ;

б - коэффициент, равный отношению мощности при скорости ветра ут к номинальной мощности ВЭУ.

Полученную формулу (7) можно использовать для оценки мищнис! и, вырабатываемой Е!ЭУ за расчетный период. Этот параметр является одним из основных при принятии решения об установке ВЭУ в каком-либо районе. При средней скорости ветра в районе 5,5 м/с снижение средней мощности по сравнению с традиционным методом расчета составило 3,7 %, при средней скорости ветра 7 м/с разница возросла до 6,2 %. Таким образом, полученную формулу предпочтительно использовать при средних скоростях ветра 5,5 м/с и выше. При более низких скоростях целесообразно использовать традиционные методики, не учитывающие снижения мощности.

1Ь

По результатам проведенного имитационного моделирования можно сделать следующий вывод. Для увеличения доли ВЭУ в общем объеме генерируемой электроэнергии необходимо повышение ее эффективности, которое может быть достигнуто как за счет улучшения механико-аэродинамических свойств ветроколеса, так и за счет более эффективного использования генератора.

В третьей главе «Повышение эффективности системы генерирования энергии для ВЭУ» рассматриваются пути повышения эффективности ВЭУ в целом и системы генерирования электроэнергии в частности. При использовании серийной ВЭУ без системы генерирования электроэнергии повышение эффективности возможно за счет применения генератора специальной конструкции, так как существующие типы генераторов или не обеспечивают требуемых потребителем показателей, или имеют невысокие показатели надежности, массогабаритные, эксплуатационные и другие. Одним из вариантов повышения эффективности системы генерирования энергии может быть следующий. На рис. 10 представлены зависимости мощности на валу ВЭУ от скорости вращения ветроколеса при различных скоростях ветра. Данные для зависимостей были получены на модели, аналогичной рассмотренной ранее.

Рисунок 10 - Зависимость мощности на валу ветроколеса от скорости его

При скорости ветра \=\2 м/с ветроколесо вращается с угловой скоростью примерно 30 рад/с, рабочая точка А. При повышении скорости ветра до V = 15 м/с и поддержании системой регулирования угла установки лопасти постоянной угловой скорости ветроколеса рабочая точка перемещается в точку В. При этом видно, что максимум отбора мощности может быть достигнут при перемещении в точку С, что может быть достигнуто повышением угловой скорости ветроколеса до примерно 50 рад/с, однако для этого нужно пропорционально увеличить скорость вращения вала генератора, что приведет к изменению характеристик генерируемого тока. Это не принципиально для систем, в которых

и 8000

О 20 40 60 80 1Х

вращения

используется схема генератор-выпрямитель-инвертор, однако для системы с асинхронным (синхронным) генератором такое изменение нежелательно. Одним из вариантов решения этой проблемы является использование многоскоростного асинхронного генератора, что позволит при значительном изменении скорости вращения изменять число пар полюсов, максимально используя при этом генератор и ветровой поток. Для повышения эффективности системы генерирования энергии нами предлагается использовать сочетание многоскоростного асинхронного генератора и электромагнитной порошковой муфты. Система построена на основе многоскоростного асинхронного генератора. Структурная схема системы приведена на рис. 11.

ВК - ветроколесо; МП - мультипликатор; ПМ - порошковая муфта; МАГ - многоскоростной асинхронный генератор; УК - устройство коммутации; БК - блок конденсаторов; ДЧ - датчик частоты; Н - нагрузка; КПМ -конденсаторы переменной емкости; УУ - устройство управления Рисунок 11 - Схема ветроэнергетической установки с использованием многоскоростного асинхронного генератора и порошковой муфты

Для исследования в режиме генератора применен серийный двухскорост-ной асинхронный двигатель с соотношением числа пар полюсов 4/8. При этом было обнаружено неустойчивое возбуждение генератора при переключении числа пар полюсов. Этот факт можно объяснить тем, что в МДС применяемых |

в электромашиностроении полюсопереключаемых обмоток конденсаторному самовозбуждению асинхронного генератора способствуют только основные гармоники р. ,

МДС полюсопереключаемых обмоток с соединением фаз «треугольник-треугольник» (А/Д) содержат заметные амплитуды высших и низших гармоник и по этой причине они не эффективны для применения, например, в многоскоростных двигателях. Однако, отличительная особенность обмоток, заключающаяся в присутствии в их МДС обеих переключаемых основных гармоник, мо-

*

жет быть использована в асинхронных генераторах при разных частотах вращения первичного двигателя.

Рисунок 12- Схема обмотки на 8/4 полюса (Д/'Д) Для схемы обмотки на рис. 12 обмоточные коэффициенты ко® = 0,87 и к,^ = 0,58, в этом случае при четырёхполюсном включении амплитуда высшей гармоника МДС V = 4 составляет 20% от амплитуды основной гармоники р = 2, а при восьмиполюсном включении амплитуда низшей гармоника МДС V = 2 составляет 27,7% от амплитуды основной гармоники р = 4 (таблицы 3 и 4). При этом обеспечивается устойчивое возбуждение асинхронного генератора при коммутации обмотки.

Таблица 3 - Амплитуды гармоник Таблица 4 - Амплитуды гармоник МДС при р = 2 МДС при р = 4

V 2 4 8 10 14 22 V 2 4 8 10 14 22

р 4,45 0,89 0,27 0,62 0,034 0,144 Рут 0,92 3,32 0,206 1,06 0,68 0,288

% 100 20 6,2 13,9 «0 3,2 Гущ/Рту % 27,7 100 6,2 3,2 1,0 3,2

Проведенный расчет обмотки на 8/4 полюса с соединением фаз Д/Д на базе серийного двигателя АИР100Ь8 позволил определить номинальную мощность и КПД генератора. Для 2р = 4 Рн = 1500 Вт, т|н4 = 0,72; для 2р = 8 Рн= П00 Вт, ты = 0,69.

Рассчитанная емкость конденсаторов для возбуждения генератора составила 27 мкФ.

В четвертой главе «Результаты имитационного моделирования и испытаний многоскоростного асинхронного генератора» описаны методика и результаты имитационного моделирования и лабораторных испытаний многоскоростного асинхронного генератора. Имитационное моделирование проводилось в среде МаЙаЬ/ЗтиНпк версии 6.5 Я13.

При анализе возможностей использования энергии ветра наряду с рассмотренными ранее показателями среднегодовой скорости ветра и характере распределения скоростей ветра большое значение имеют данные о возможной

длительности периодов работы ВЭУ периодов простоя (энергетических затиший). Рабочий период определяется следующим образом:

Тр = Т ]>(у)С!У, (8)

V»

где Т - время расчетного периода (365 дней);

^у) - дифференциальная функция распределения Вейбулла. Подставив данные в формулу (8), получим

к-1

Л

¿V. (9)

V '

В результате расчета Тр = 208,86 дней, что составляет 57,2%, что отличается от значения, полученного в результате имитационного моделирования на 0,97%. Период энергетического затишья составит не более 156 дней, при этом учитывается сезонность распределения периодов работы ВЭУ и энергетических затиший. Проведенное моделирование показало, что в зимние месяцы длительность энергетических затиший сокращается примерно до 33%, а в летние увеличивается примерно до 69%. Основные результаты моделирования приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные результаты моделирования

Параметр Значение

Модельное время, часов 262 800

Рабочий период / затишье, % весенне-летний период осенне-зимний период 31 /69 67/33

Мощность ВЭУ/РИП, кВт 3,5/3,0

Вероятность получения энергии от ВЭУ / ВЭУ+АС весенне-летний период осенне-зимний период 0,18/0,27 0,34/0,59

Емкость АС, А ч 950

Лабораторные испытания генератора в двигательном и генераторном режимах проводились на разработанном испытательном стенде. Определенный в результате опыта КПД отличается от рассчитанного на 3%. Полученные характеристики подтвердили правильность расчета обмотки и устойчивость возбуждения при коммутации обмотки.

В пятой главе «Экономическое обоснование применения ВЭУ для электроснабжения объектов АПК» рассмотрены экономические аспекты применения ВЭУ в системах автономного электроснабжения. Рассмотрены различные варианты приобретения САЭ. Наиболее перспективными среди них являются, на наш взгляд, долевое участие и лизинговые схемы, так как цены на ВЭУ и сопутствующее оборудование остаются достаточно высокими.

Одним из основных критериев эффективности систем автономного электроснабжения является степень замещения традиционных энергоносителей.

Рассмотрены следующие варианты системы электроснабжения.

1. Централизованное сетевое электроснабжение отсутствует. Сравниваются варианты: подключение к централизованному электроснабжению, комплект ВЭУ и аккумулирующая система с инвертором плюс резервный источник питания (электростанция с ДВС).

2. Централизованное электроснабжение есть. ВЭУ применяется для снижения расходов на оплату электроэнергии и снижения технологического ущерба от отсутствия электроэнергии.

По первому варианту чистый дисконтированный доход от использования автономной системы электроснабжения составил около 160000 руб. При этом было установлено, что положительный ЧДД возможен при расстоянии от ЛЭП 550 метров и выше (рис. 13).

Применение ВЭУ для снижения вероятного технологического ущерба возможно лишь при существенном росте цен на органическое топливо, электроэнергию и сельскохозяйственную продукцию. Положительный ЧДД достигается при стоимости 1 кВт-ч 3,9 руб и выше.

05 1

Расстояние до ЛЭП, км

Рисунок 13 - Зависимость ЧДД от расстояния до ЛЭП

Выводы

1. Ветроэнергетика является одним из наиболее динамично развивающихся направлений возобновляемой энергетики. При этом пути повышения > энергетической эффективности ВЭУ заключаются в улучшении механико-

аэродинамических показателей установки и в разработке и совершенствовании новых генераторов и систем аккумулирования энергии. 1 2. Установлено, что применение аппарата системного анализа для пред-

варительной оценки систем автономного энергоснабжения позволяет выявить структурные недостатки системы на начальном этапе и тем самым снизить затраты на последующее проектирование.

3. Применение комбинированного (аналитико-имитационного) моделирования позволяет объединить достоинства аналитического и имитационного

моделирования. При моделировании ветровой нагрузки в условиях отсутствия точных данных наблюдений имитационное моделирование является единственно возможным. В работе проведено имитационное моделирование для Темрюк-ского района, при этом число дней в году со средней скоростью ветра выше 4 м/с составило около 210 дней (» 59%).

4. Разработанные модели ветровой нагрузки для Краснодарского края, нагрузки потребителя и ВЭУ могут быть использованы для исследования систем автономного электроснабжения в других районах и для учебно-методических целей.

5. Уточненная методика расчета средней вырабатываемой мощности ветроэнергетической установки позволяет более точно оценить среднегодовую выработку ВЭУ (в зависимости от параметров распределения скоростей ветра от 3% до 10%) в различных районах и, следовательно, может служить основой для технико-экономических расчетов.

6. Исследования показали, что в нескольких районах Краснодарского края (включая все прибрежные) наблюдается среднегодовая скорость ветра выше 5 м/с, поэтому размещение ВЭУ является экономически оправданным. При этом в некоторых районах (Анапский, Темрюкский, район Новороссийска) возможно размещение крупных (от 1 МВт и выше) ВЭУ.

7. Доказана перспективность использования в схеме генерирования многоскоростного асинхронного двигателя в режиме генератора. Разработанная схема генерирования энергии для ВЭУ на основе многоскоростного асинхронного генератора и электромагнитной муфты позволяет повысить эффективность использования ветрового потока на 5-12%, получить стабильную частоту тока на нагрузке, упростить механическую часть системы за счет отказа от систем регулирования ■ скорости вращения ветроколеса, удешевить электрическую часть за счет отказа от использования преобразователей частоты.

8. Решена задача устойчивого возбуждения асинхронного генератора с различным числом пар полюсов. Для этого разработана специальная схема обмотки, обеспечивающая устойчивое возбуждение при изменении числа пар полюсов.

9. Технико-экономическая оценка системы автономного электроснабжения на базе ВЭУ, аккумулирующей системы и резервного источника питания « (электростанция с ДВС) показала, что САЭ может конкурировать с традиционным электроснабжением, если расстояние до ЛЭП превышает 0,55 км. При

этом для рассмотренного случая (при расстоянии 1 км) ЧДД составил около «

160 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Креймер A.C. Асинхронный генератор как источник тока для ветро-электроагрегата / Н.И. Богатырев, Е.А. Зайцев, A.B. Горбань, A.C. Креймер // Материалы науч. конф. «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК». -Краснодар, 1999. - С. 7-8.

2. Креймер A.C. Использование аккумулирующих систем на ветроэлек-тростанциях / Н.И. Богатырев, A.C. Креймер // Материалы науч. конф. «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК», Краснодар, 2000. - С. 47-48.

3. Креймер A.C. Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора. Информ. листок № 193-2000 / Н.И. Богатырев., В.Н. Темников, В.Н. Павлов, Е.А. Зайцев, A.C. Креймер Краснод. ЦНТИ. - Краснодар, 2000. - 4 с.

4. Креймер A.C. Электрификация удаленных объектов АПК с применением ветроэнергетических установок / A.C. Креймер, Е.А. Зайцев // Материалы Второй Всерос. науч. молодеж. шк. «Возобновляемые источники энергии». -М., 2000.-С. 41-43.

5. Креймер A.C. Анализ ветропотенциала Краснодарского края / Н.И. Богатырев, A.C. Креймер // Применение электротехнических устройств в АПК: Тр. КубГАУ. Вып. 381(409). - Краснодар, 2000. - С. 7-12.

6. Патент 2198420 (RU), G 05 F 1/46, H 02 M 7/21. Стабилизированный источник напряжения постоянного тока / Н.И. Богатырев, О.В. Григораш, C.B. Мелехов, A.C. Креймер, В.Н. Темников.

7. Креймер A.C. Унифицированные модульные преобразователи / О.В. Григораш, A.C. Креймер // Материалы 1-ой Рос. науч.-практ. конф. «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК». - Ставрополь, 2001.-С. 24-26.

8. Креймер A.C. Генератор переменного тока соизмеримой мощности / A.C. Креймер, О.В. Вронский, П.П. Екименко // Материалы научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК». - Краснодар, 2002. -С. 77-78.

9. Креймер A.C. Принятие решения о структуре системы автономного энергоснабжения с использованием когнитивного подхода/И.А. Кацко, A.C. Креймер /'/ Материалы 4-й регион, науч.-практ. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса». - Краснодар, 2002. -С. 239-241.

10. Креймер A.C. Уточнение вероятностной модели средней мощности ветроэнергетической установки / Материалы 4-й регион, науч.-практ. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса».- Краснодар, 2002. - С. 244-246.

11. Креймер A.C. Имитационное моделирование ветроэнергетической установки / Н.И. Богатырев, A.C. Креймер // Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК: Тр. КубГАУ. Вып. 402 (430). - Краснодар, 2002. - С. 185-192.

12. Креймер A.C. Системы генерирования энергии ветроэнергетических установок // Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК: Тр. КубГАУ^лп. 402 (430). - Краснодар, 2002. - С. 192198.

13. Креймер A.C. Моделирование ветровой нагрузки для ветроэнергетики / Н.И. Богатырев, A.C. Креймер // Материалы Н-ой Рос. науч.-ггракт. конф. «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК». - Ставрополь, 2003.-С. 16-20.

14. Креймер A.C. Экономические аспекты ветроэнергетики / Материалы межвуз. науч. конф. «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК». -Краснодар, 2003. - С. 156-159.

>

>

\

Лицензия ИД 02334 14.07.2000.

Подписано в печать 9.07.2003. Формат 60 х 84

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ.л. 1 4 Заказ №398' Тираж 100

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13

•12/57

2 75 7

У

i

i '

i

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Возобновляемые источники энергии.

1.2 Состояние и перспективы развития ветроэнергетики.

1.3 Автономные источники питания и ВЭУ для АПК.

1.4 Анализ систем генерирования энергии для ВЭУ.

1.5 Обоснование использования асинхронного генератора в системе генерирования энергии для ВЭУ.

1.6 Методы стабилизации напряжения и частоты автономного асинхронного генератора.

1.8 Экологические аспекты ветроэнергетики.

1.7 Краткие выводы и задачи исследования.

2 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.1 Принципы применения системного анализа для исследования систем автономного электроснабжения.

2.2 Анализ системы автономного электроснабжения.

2.2.1 Анализ с применением аппарата когнитивного моделирования.

2.2.2 Анализ с применением аппарата теории игр.

2.3 Аналитико-имитационное моделирование системы автономного электроснабжения.

2.3.1 Моделирование нагрузки потребителя.

2.3.2 Моделирование ветровой нагрузки на примере

Краснодарского края.

2.3.3 Моделирование ветроэнергетической установки.

2.3.4 Аналитико-имитационная модель системы автономного энергоснабжения.

2.4 Методика расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ.

2.5 Выводы.

3 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ

• ЭНЕРГИИ ДЛЯ ВЭУ.

3.1 Пути повышения эффективности систем генерирования энергии для ВЭУ.

3.2 Разработка алгоритма энергоэффективной системы генерирования энергии для ВЭУ на основе многоскоростного асинхронного генератора

3.3 Разработка обмотки многоскоростного асинхронного генератора.

3.4 Расчет обмотки многоскоростного асинхронного генератора.

3.5 Расчет емкости конденсаторов возбуждения.

3.5.1 Расчёт параметров обмотки и ветви намагничивания для 2/7 = 8.

3.5.2 Расчёт параметров обмотки и ветви намагничивания для 2р — 4.

3.6 Стабилизация частоты многоскоростного асинхронного генератора.

3.7 Выводы.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЙ МНОГОСКОРОСТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА.

4.1 Методика и основные результаты имитационного моделирования.

4.2 Методика и результаты испытаний многоскоростного асинхронного генератора.

4.2.1 Исследование в режиме двигателя.

4.2.2 Исследование в режиме генератора.

4.3 Выводы.

5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВЭУ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ АПК.

5.1 Экономические аспекты применения ветроэнергетики.

5.2 Исследование экономической эффективности различных вариантов системы автономного электроснабжения.

Развитие индивидуальных и фермерских хозяйств, возрастающий дефицит электроэнергии, повышение цен на традиционные энергоносители дали новый импульс исследованиям в области возобновляемых источников энергии. Подготовлен и находится на рассмотрении в Государственной Думе РФ Закон о развитии возобновляемой энергетики в России [106,107]. Исследования в области возобновляемых источников энергии финансируются по различным грантам и специальным инвестиционным программам.

Дефицит электроэнергии в Краснодарском крае, частично компенсируемый вводом новых энергоблоков Ростовской АЭС, влечет за собой веерные отключения электроэнергии. Такие отключения весьма негативно воспринимаются потребителями, своевременно оплачивающими электроэнергию.

Применение в системах автономного электроснабжения ветроэнергетических установок становится все более перспективным с развитием новых технологий.

Анализ существующих отечественных и зарубежных разработок в области ветроэнергетики показывает, что имеется ряд проблем, снижающих эффективность использования ветроэнергетических установок (ВЭУ) в системах автономного электроснабжения. При этом проблемы можно разделить на три группы: методические, технологические и финансовые. Методические связаны с недостаточностью проработки методик выбора структуры систем автономного электроснабжения, недостаточностью данных о ветровой нагрузке, нагрузке потребителя и других факторах, оказывающих влияние при принятии решения о структуре и месте размещения системы. Технологические проблемы связаны как с необходимостью повышения эффективности самой ВЭУ, так и систем генерирования энергии и устройств, обеспечивающих совместную работу компонентов системы автономного электроснабжения. Финансовые проблемы связаны прежде всего с низкой конкурентоспособностью возобновляемой энергетики и низкими ценами на электроэнергию централизованного электроснабжения и сельскохозяйственную продукцию.

Работа отвечает Федеральному закону об энергосбережении и «Концепции развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства России на период до 2005 г.»

Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ КубГАУ по темам «Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий сельскохозяйственного производства», 1996-2000 гг., «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК», 2001-2005 гг.

Целью работы является разработка теоретических положений и средств создания систем автономного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, включающих ВЭУ малой мощности и обеспечивающих бесперебойное получение электроэнергии.

Объектом исследования является автономная система электроснабжения, включающая ветроэнергетическую установку с многоскоростным асинхронным генератором.

Предметом исследования является имитационная модель автономной системы электроснабжения и макетный образец многоскоростного асинхронного генератора.

Методика исследования включает аналитические и экспериментальные методы. Аналитические методы исследования базируются на современной теории работы асинхронных машин, аппарате имитационного моделирования, системного анализа и теории игр, а также методиках определения экономической эффективности результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Экспериментальные исследования проводились с помощью специально разработанного стенда, на опытных образцах асинхронного генератора в лаборатории кафедры электрических машин и электропривода Кубанского государственного аграрного университета.

Научная новизна заключается

- в разработке имитационной модели системы автономного электроснабжения сельскохозяйственного объекта, позволяющей установить соотношение количества электроэнергии, получаемой от ВЭУ и резервного источника;

- в уточнении методики расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ, позволяющей определить среднегодовую вырабатываемую мощность ВЭУ для технико-экономических расчетов;

- в разработке алгоритма энергоэффективной системы генерирования электроэнергии ВЭУ;

- в разработке принципиальной схемы обмотки многоскоростного асинхронного генератора, обеспечивающей устойчивое возбуждение генератора на разных частотах вращения ротора.

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

- имитационная модель системы автономного электроснабжения, включающая модели ветровой нагрузки, потребителя, резервного источника питания и алгоритм системы управления;

- уточненная методика расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ с горизонтальной осью вращения;

- алгоритм системы генерирования энергии ВЭУ на основе многоскоростного асинхронного генератора;

- технико-экономическое обоснование автономной системы электроснабжения.

Практическую ценность работы представляют разработанные имитационные модели компонентов системы автономного электроснабжения, позволяющие снизить расходы на НИОКР при разработке систем автономного электроснабжения, включающих ВЭУ малой мощности; уточненная методика расчета средней вырабатываемой мощности ВЭУ с горизонтальной осью вращения, позволяющая более точно проводить технико-экономические расчеты при принятии решения о структуре системы автономного электроснабжения; принципиальная схема обмотки многоскоростного асинхронного генератора, обеспечивающая устойчивое возбуждение на разных частотах вращения ротора; алгоритм системы генерирования энергии ВЭУ, обеспечивающий эффективное использование энергии ветрового потока.

Реализация результатов исследования. Разработана имитационная модель системы автономного электроснабжения сельскохозяйственного объекта. Различные варианты ВЭУ с многоскоростными АГ предложены на инновационный конкурс проектов молодых ученых Департамента образования Краснодарского края. Методика имитационного моделирования принята ВНИПТИМЭСХ для использования при проектировании систем автономного электроснабжения на базе ВЭУ, АЧГАА и кафедрой ЭМиЭП КубГАУ для использования в учебном процессе; изготовление опытных образцов многоскоростных асинхронных генераторов производится в цехе по ремонту электрооборудования филиала «Нефтемашсервис» Северского района Краснодарского края.

По результатам исследований в 2001 г. был выигран двухгодичный грант первой степени в краевом конкурсе: «Лучшая научно-техническая и творческая работа среди студентов и аспирантов высших учебных заведений Краснодарского края» на тему: «Разработка ветроэлектростанции с резервным источником питания», получен диплом первой степени IV региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение АПК».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на ежегодных научных конференциях КубГАУ в 1997 - 2003 гг.; второй Всероссийской научно-молодежной школе в Москве «Возобновляемые источники энергии», 2000 г.; 1-й и 2-й Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» в Ставрополе в 2001 и 2003 г.; Всероссийской научно-технической конференции ВНИПТИМЭСХ в 2003 г. в Зернограде.

Публикации результатов работы. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 1 патенте Российской Федерации на изобретение и 2 положительных решениях о выдаче патента на изобретение. Результаты прикладных исследований и испытаний по теме представлены в 3 научных отчетах по госбюджетным темам.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 156 страниц основного текста, включая 76 рисунков, 26 таблиц и 4 приложения.

Общие выводы

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Ветроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся направлений возобновляемой энергетики. При этом пути повышения энергетической эффективности ВЭУ заключаются в улучшении механико-аэродинамических показателей установки и в улучшении энергетических показателей системы генерирования энергии, заключающихся в разработке и совершенствовании новых генераторов и систем аккумулирования энергии.

2. Установлено, что применение аппарата системного анализа для предварительной оценки систем автономного энергоснабжения позволяет выявить структурные недостатки системы на начальном этапе и тем самым снизить затраты на последующее проектирование.

3. Применение комбинированного (аналитико-имитационного) моделирования позволяет объединить достоинства аналитического и имитационного моделирования. При моделировании ветровой нагрузки в условиях отсутствия точных данных наблюдений имитационное моделирование является единственно возможным. В работе проведено имитационное моделирование для Темрюкского района, при этом число дней в году со средней скоростью ветра выше 4 м/с составило около 210 дней (« 59%).

4. Разработанные модели ветровой нагрузки для Краснодарского края, нагрузки потребителя и ВЭУ могут быть использованы для исследования систем автономного энергоснабжения в других районах и для учебно-методических целей.

5. Уточненная нами модель средней мощности ветроэнергетической установки позволяет более точно оценить среднегодовую выработку ВЭУ (в зависимости от параметров распределения скоростей ветра от 3% до 10%) в различных районах, и, следовательно, может служить основой для технико-экономических расчетов.

6. Исследования показали, что в нескольких районах Краснодарского края (включая все прибрежные) наблюдается среднегодовая скорость ветра выше 5 м/с, поэтому размещение ВЭУ является экономически оправданным. При этом в некоторых районах (Анапский, Темрюкский, район Новороссийска) возможно размещение крупных (от 1 МВт и выше) ВЭУ.

7. Доказана перспективность использования в схеме генерирования многоскоростного асинхронного двигателя в режиме генератора. Разработанная схема генерирования энергии для ВЭУ на основе многоскоростного асинхронного генератора и электромагнитной муфты позволяет повысить эффективность использования ветрового потока на (5-12)% , получить стабильную частоту тока на нагрузке, упростить механическую часть системы за счет отказа от систем регулирования скорости вращения ветроколеса, удешевить электрическую часть за счет отказа от использования преобразователей частоты.

8. Решена задача устойчивого возбуждения асинхронного генератора с различным числом пар полюсов. Для этого разработана специальная схема обмотки, обеспечивающая устойчивое возбуждение при коммутации.

9. При технико-экономическом сравнении система автономного электроснабжения на базе ВЭУ, аккумулирующей системы и резервного источника питания (электростанция с ДВС) может конкурировать с традиционным электроснабжением, если расстояние до ЛЭП превышает 0,55 км. При этом для рассмотренного случая (при расстоянии 1 км) ЧДД составил порядка 160 тыс. руб.

1. А. с. 1038999 СССР. Полюсопереключаемая обмотка на 8 - 4 полюса / Ванурин В.Н., Чуркин А. Е., Кузьменко И.Г. БИ, 1983, №32.

2. Алексеев В.В., Рустамов H.A., Чекарев К.В., Ковешников Л.А. Перспективы развития альтернативной энергетики и ее воздействие на окружающую среду. МГУ им. Ломоносова. М.:, 1999, 152 с.

3. Амброс Ф.М. Автономный асинхронный генератор с подмагничива-нием спинки статора: Автореф. дис. . к.т.н. М.: МЭИ, 1973. — 23 с.

4. Амерханов P.A. Математическое моделирование электромеханической системы ветроэлектрической установки. // Энергосбережение и водоподготовка. № 2,2002 г. С. 85-87.

5. Амерханов P.A. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. М.: КолосС, 2003. - 532 е.: ил.

6. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат, 1982.

7. Атрощенко В.А., Григораш О.В., Ланчу В.В. Автономные специализированные источники электроэнергии. // Промышленная энергетика. -1994.-№3. С. 22-25

8. Атрощенко В.А., Григораш О.В., Мирошниченко A.B. К вопросу проектирования перспективных систем автономного электроснабжения. // Промышленная энергетика. -1997. № 5. -С. 22 - 25

9. Атрощенко В.А., Григораш О.В., Семякин В.В., Ланчу В.В. Оценка эффективности и выбор оптимальной структуры систем автономногоэлектроснабжения. // Промышленная энергетика 1997 - № 6. -С. 24 -27

10. Атрощенко В.А., Лысенко М.П., Орлов A.B., Петрушкин В.Ф. Резервное и гарантированное электроснабжение. (Проблемы, методы и технические средства). Краснодар.: Флер-1, 1998. 118 с.

11. Безруких П.П. Малая и возобновляемая энергетика России сегодня. http.V/www.intersolar.ru/bulletin/1/bezroukikh.shtml

12. Безруких П.П. Состояние и пути развития малой и нетрадиционной энергетики // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1997.-№4.-С. 9-12.

13. М.Бирюков С. Генератор-делитель частоты КР512ПС10. Радио, 2000, №7. С. 51-53.

14. Бирюков С. Стабилизатор частоты проекции кинофильмов для перезаписи на видео. Радио, 2000, №10. С. 34-36.

15. Богатырев Н.И., Темников В.Н., Зайцев Е.А., Вронский О.В. Лабораторный стенд для исследования синхронных и асинхронных генераторов (Тр. / Куб.ГАУ. Вып. 381 (409).- Краснодар, 2000. - С. 65-74).

16. П.Борисов А.Н., Алексеев A.B., Меркурьева Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений.- М: Радио и связь. 1989.-304 с.

17. Борисов Ю.С. Резервное электроснабжение дизельными электростанциями. // Механизация и электрификация с. х. 1994. - № 1. - С. 19 -22.

18. Боровиков В. STATISICA: Искусство анализа данных на компьютере. СПб.: Питер, 2001 г., - 656 е., ил.

19. Брадман С.Э., Федоров В.И. Товары для личных подсобных хозяйств: Справочник. М.: Экономика, 1989. - 271 с.

20. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., В.И. Сукманов. Электроснабжение сельского хозяйства. — М.: Колос, 2000. 536 е.: ил.

21. Бушуев B.B. Новая энергетическая политика России основа развития малой и возобновляемой энергетики. http://www.intersolar.rU/bulletin/l/bushuev.shtml

22. Ванурин В.Н. Многоскоростной электропривод стационарных машин. Электротехника. 1984, № 1.-С. 11-16.

23. Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. -Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001. 200 с.

24. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования.- М.: Высшая школа, 1984. 439 с.

25. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 1998. - 576 е., ил.

26. Ветроэнергетика / Под ред. Д. де Рензо. JL: Энергоатомиздат, 1982. -272 е., ил.

27. ВЛ 10 кВ для ЗАО «Лада-Геленджик-Транс» на косе Чушка Темрюк-ского района. Договор № 64 от 07.10.02. Механизированная колонна № 30. Краснодар, 2002. 7 с.

28. Водянников В.Д. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. — М.: МГАУ, 1997. 180 с.

29. Волкова В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа. СПб.: изд. СПбГТУ, 1999.

30. Воронин A.C. Автономное электроснабжение фермерских хозяйств наоснове использования энергии ветра. Автореф. дисс.кандидататехнических наук. Зерноград, 2000. 18 с.

31. Воронин С.М., Лосьев С.Н. Автономное электроснабжение с использованием гелиоустановок // Механизация и электрификация с.х. -2003, №2, с. 20-22.

32. Гамм А.З., Макаров A.A., Сансев Б.Г. Теоретические основы системных исследований в энергетике. Новосибирск: Наука, 1986.

33. Герман-Галкин С. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0. М. Корона принт, 2001. - 320 е.: ил.

34. Горелова Г.В. Метод оптимума номинала и его применение. М., «Энергия», 1970 г. 200 е., илл.

35. Горелова Г.В., Джаримов Н.Х. Региональная система образования. Методология системных исследований. Майкоп: 2002. - 360 с.

36. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения. М.: Госстандарт СССР, 1999. - 18 с.

37. ГОСТ 25941-83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия. М., 1984. - 14 с.

38. Григораш О.В. Преобразователи электроэнергии на базе трансформаторов с вращающимся магнитным полем для систем автономного электроснабжения. // Промышленная энергетика. 1997. - № 7. - С. 21-24

39. Григораш О.В. Системы автономного энергоснабжения / Григораш О.В., Н.И. Богатырев, H.H. Курзин; под ред. Н.И. Богатырева. -Краснодар: Б/И, 2001. 333 е., ил.

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

41. Григораш О.В., Вайнер Е.Г. Перспективный источник электроэнергии на базе торцевых синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов. // Промышленная энергетика. 2000. -№ 10. -С. 30 -33

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

43. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде Matlab: Учебный курс. Питер. 2000. 429 е.: ил.

44. Денисенко Г.И. Стохастическое моделирование параметров ветра для задач ветроэнергетики. Васько П.Ф., Пекур П.П. // Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. 1990. № 2. с. 109-119.

45. Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин. — 4-е издание. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 408 е., ил.

46. Журкин И. Стабилизатор частоты проекции кинофильмов для перезаписи на видео. Радио, 1997, №10. С. 46-48.

47. Заде JI. А. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений. В кн.: Математика сегодня / Пер. с англ. — М.: Знание, 1974. с. 5-49.

48. Зайцев Е.А. Универсальный автономный источник с асинхронным генератором для питания средств электромеханизации АПК. Автореф. дисс.кандидата технических наук. Краснодар, 2000. — 18 с.

49. Закон Российской Федерации от 29 октября 1998 года № 164-ФЗ "О лизинге" // Финансовая газета 1998, № 45.

50. Зубарев В.В., Минин В.А., Степанов И.Р. Использование энергии ветра в районах Севера: состояние, условия эффективности, перспективы. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1989. 208 с.

51. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 216 е., ил.

52. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин : Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб., доп. М.: — Высшая школа, 2001. -327 с.

53. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.

54. Креймер A.C. Анализ ветропотенциала Краснодарского края // Богатырев Н.И., Креймер A.C. Применение электротехнических устройств в АПК. Труды КубГАУ, вып. 381(409). - Краснодар: Изд-во Куб-ГАУ, 2000.-С. 7-12.

55. Креймер A.C. Асинхронный генератор как источник тока для ветро-электроагрегата // Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Горбань A.B., Креймер A.C. Материалы научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК». - Краснодар, 1999. - С. 7-8.

56. Креймер A.C. Генератор переменного тока соизмеримой мощности // Креймер A.C., Вронский О.В., Екименко П.П. Материалы научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК». — Краснодар, 2002. С. 77-78.

57. Креймер A.C. Использование аккумулирующих систем на ветроэлек-тростанциях // Богатырев Н.И., Креймер A.C. Материалы научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК», Краснодар, 2000. С. 47-48.

58. Креймер A.C. Системы генерирования энергии ветроэнергетических установок // Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК. Труды КубГАУ, вып. 402 (430). -Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2002. - С. 192-198.

59. Креймер A.C. Стабилизированный источник напряжения постоянного тока // Богатырев Н.И., Григораш О.В., Мелехов C.B., Креймер A.C., Темников В.Н. Патент на изобретение № 2198420, приоритет от 27.09.2000.

60. Креймер A.C. Унифицированные модульные преобразователи // Григораш О.В., Креймер A.C. Материалы 1-ой Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК», Ставрополь, 2001. — С. 24-26.

61. Креймер A.C. Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора //Богатырев Н.И., Темников В.Н., Павлов В.Н., Зайцев Е.А., Креймер A.C. Информационный листок №193-2000. Краснодарский ЦНТИ. Краснодар, 2000. - С. 4.

62. Креймер A.C. Уточнение вероятностной модели средней мощности ветроэнергетической установки. Материалы 4-й региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса». Краснодар, КГАУ, 2002. с. 244-246.

63. Креймер A.C. Экономические аспекты ветроэнергетики. Материалы межвузовской научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК», Краснодар, 2003. С. 156-159.

64. Креймер A.C. Электрификация удаленных объектов АПК с применением ветроэнергетических установок // Креймер A.C., Зайцев Е.А. Материалы Второй Всероссийской научной молодежной школы «Возобновляемые источники энергии». — М.:, 2000, с. 41-43.

65. Креймер A.C.Моделирование ветровой нагрузки для ветроэнергетики // Богатырев Н.И., Креймер A.C. Материалы Н-ой Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК», Ставрополь, 2003. С. 16-20.

66. Лещинская Т.Б. Применение методов многокритериального выбора при оптимизации систем электроснабжения сельских районов. Электричество, 2003, № 1. с. 14-22.

67. Лищенко А.И., Лесник В.А., Фаренюк А.П. Исследование рабочих характеристик асинхронного генератора с емкостным возбуждением. // Техническая электродинамика. 1983. - № 3. - С. 24-25.

68. Лищенко А.И., Лесник В.А., Фаренюк А.П. Оптимизация параметров и характеристик компаундированного асинхронного генератора. // Техническая электродинамика. 1983. - № 3. - С. 32-41.

69. Лукутин Б.В. Использование энергии ветра. Фрунзе, 1987, 214 с.

70. Макаровский С.Н. Выбор структуры генерирующих мощностей в автономной энергосистеме. Электричество. № 10, 2001. С. 12-16.

71. Марченко О.В., Соломин C.B. Вероятностный анализ экономической эффективности ветроэнергетических установок // Изв. РАН. Энергетика. 1997. - № 3. - с. 52-60.

72. Марченко О.В., Соломин C.B. Влияние фактора надежности электроснабжения на экономическую эффективность ветродизельных энергосистем установок // Изв. РАН. Энергетика. 2000. - № 3. - с. 118-124.

73. Марченко О.В., Соломин C.B. Стоимость энергии и оптимальные параметры ветроэнергетических установок // Изв. РАН. Энергетика. -2000.-№2.-с. 97-103.

74. Математическое моделирование: Методы, описания и исследования сложных систем / Под ред. А.А. Самарского. М.: Наука, 1989. - 271 с.

75. Мелентьев Л.А. Системные исследования в энергетике. Элементы теории, направления развития. М.: Наука, 1983.

76. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: ВНИИЭСХ. - 1998. - 78 с.

77. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971 г.-576 с.

78. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Оборудование для автономного энергоснабжения сельскохозяйственных объектов. М.: Информагротех. -1998.-128 с.

79. Молоснов С.Э., Ихтейнман Ф.М., Боков Г.С. Электричество в личном подсобном хозяйстве: Справочник. М.: Агропромиздат, 1990. - 207 с.

80. Мулен Э. Теория игр с примерами из математической экономики. -М.: Мир, 1985.

81. Муругов В.П., Мартиросов С.Н. Возобновляемая энергетика для сельских регионов России. Возобновляемая энергетика для сельского хозяйства. М.: ВИЭСХ, 2000. - 228 с.

82. Муругов В.П., Мартиросов С.Н. Экономическая оценка возобновляемой энергетики для автономного энергоснабжения // Возобновляемая энергия. 1997. № 1. с. 52-55.

83. Муругов В.П., Пинов Н.Б. Расширение сферы использования энергии возобновляемых источников. Техника в сельском хозяйстве. № 2, 1994.

84. Мюллер П., Нойман П., Шторм Р. Таблицы по математической статистике. М.: Финансы и статистика, 1982. - 278 е., ил.

85. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 фазовый регулятор мощности. -Радио, 1999, №7. С. 44-36.

86. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Использование альтернативных источников топлива. Серия 4.1: Каталог. М.: Информэлектро, 1999. - 24 с.

87. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой информации-М.:Наука, 1981.-206 с.

88. Патент 2136013 (RU), МКИ 6 G 01 R 31/34 Электрифицированный стенд для исследования синхронных и асинхронных генераторов. / Богатырев Н.И., Темников В.Н., Зайцев Е.А., Вронский О.В., Матящук А.Г. Опубл. 27.08.99. Бюл. № 24.

89. Патент 2145767 (RU), МКИ 7 Н 04R 15/00, В 06 В 1/08, Н 01 L 41/12 Устройство для автоматического регулирования напряжения АГ. / Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Юртаев O.A., Санин C.JL, Темников В.Н. Опубл. 20.02.2000. Бюл. № 5.

90. Патент 2151460 (RU), МКИ 7 Н 02 Р 9/44, 9/04 Регулятор частоты электроэнергетической установки. / Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Санин СЛ., Матящук А.Г., Темников В.Н. Опубл. 20.06.2000. Бюл. № 17.

91. Патент 2151461 (RU), МКИ 7 Н 02 Р 9/46, 9/08, 9/04. Автономный источник с асинхронным генератором. / Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Вронский О.В., Матящук А.Г., Санин СЛ. Опубл. 20.06.2000. Бюл. № 17.

92. Патент RU2145767, МКИ Н 02Р9/46. Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора. /Н.И. Богатырев, Е.А. Зайцев, В.Н. Павлов и др. (РФ) -№98121646/09; Заявл.2411.98; Опубл. 20.02.00; Бюл. №5.

93. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. - 367 с.

94. Перминов Э. М. Состояние и перспективы развития западной ветроэнергетики. Коммерсант-плюс. № 18, 2000.

95. Пиковский A.B. Аналитический обзор. Электрооборудование для ветроэнергетики. — М.: Аналитика, 1991.

96. Пиотровский J1.M. Испытание электрических машин. / Васютин-ский С.Б., Несговорова Е.Д. JL: Государственное энергетическое издательство, 1960. 292 е., ил.

97. Пичугин С.Ф. Вероятностный анализ ветровой нагрузки. Известия вузов. Строительство. № 12, 1997. С. 13-20.

98. Прайс-листы компании «Электроиндустрия 2000». www.ei2000.ru. 2003.

99. Прейскурант на строительство воздушных линий электропередачи напряжением до 35 кВ сельскохозяйственного назначения. ПЭСС 1 - 84 (с дополнениями). М.: Министерство энергетики и электрификации СССР, 1983. 121 с.

100. Пресняков Д.А. Обзор преобразователей частоты. Преобразователи частоты, выпускаемые ЗАО «ЭЛЕКТРОТЕКС». http://www.etx.ru/presna.htm

101. Программа развития возобновляемых источников энергии в России. http://www.intersolar.rU/bulletin/2/pro.shtml

102. Проект Закона РФ о развитии возобновляемой энергетики России, http ://www. intersol ar.ru/bul letin/4/stimul. shtml.

103. Радин В.И., Загорский A.E., Белоновский В.А. Электромеханические устройства стабилизации частоты. М.: Энергоиздат, 1981.

104. Радин В.И., Шакарян Ю.Г. Генераторные комплексы ветроэнергетических установок. // Известия Академии Наук. Энергетика. № 3, 1997. С. 19-34.

105. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным и экономическим задачам. / М.: Наука, 1986 г.

106. Рыдаев А.И. Применение автономных источников электрической энергии в сельском хозяйствен/Достижения науки и техники АПК. — 1999.-№2-3.-С. 34-36.

107. Сайт Министерства энергетики РФ. Научно-технический прогресс. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетическое оборудование.

108. Сайт СП «Компания JIMB ветроэнергетика», www.ovis.khv.ru

109. Саплин J1.A. Возобновляемые источники энергии в сельском хозяйстве. Челябинск: Издательство ЧГАТУ, 1996. - 86 с.

110. Саплин J1.A., Шерьязов С.К., Пташкина-Гирина О.С., Ильин Ю.П. Энергосбережение сельскохозяйственных потребителей с использованием возобновляемых источников: Учеб. пособие / Под общ. ред. J1.A. Саплина. Челябинск: ЧГАУ, 2000. - 199 с.

111. Секторов В.Р. Ветроэлектрические станции мощностью 25 кВт с дизельным резервом. Техника в сельском хозяйстве. № 1, 1994. С. 31— 33.

112. Серебряков P.A. Вихревая ветроэнергетика. Возобновляемая энергетика для сельского хозяйства. М.: ВИЭСХ, 2000. - с. 92-105.

113. Сиданов H.H., Грузин В.А., Харитонов В.П. Состояние и перспективы развития ветроэнергетики. — Вестник с.-х. науки. № 4, 1991.

114. Симанков В. С., Простаков Н. Е. Математическое моделирование нагрузок с/х потребителей // Проблемы электрификации и автоматизации промышленности и сельского хозяйства: Тез. докл. науч.-техн. конф. молодых ученых. Краснодар, 1973. - С. 28-29.

115. Симанков B.C. Автоматизация системных исследований в альтернативной энергетике. Автореф. дисс.доктора технических наук.1. Краснодар, 2001. — 34 с.

116. Симанков B.C., Зангиев Т.Т. Системный анализ при решении структурных задач альтернативной энергетики / Институт современных технологий и экономики. Краснодар, 2001. — 151 е., ил.

117. СНИП IV.5-82. Приложение. Сборник 33. Линии электропередач. М. Стройиздат, 1983.

118. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1999.-271 с.

119. Состояние мира 1999. Доклад института Worldwatch о развитии по пути к устойчивому обществу. Пер. с англ. М.: Издательство "Весь Мир", 2000.-384 с.

120. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учебное пособие. — СПб.: Издательский дом «Бизнес-пресса», 2000. 326 с.

121. Справочник по математике./ Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. М.: Наука, 1981.-720 с.

122. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций. М.: — Финстатинформ, 1996. 92 е., ил.

123. Старков А.Н., Ландберг Л, Борисенко М.М. Атлас ветров в России. М.: Можайск - Терра, 2000. - 560 с.

124. Стребков Д.С. Проблемы развития возобновляемой энергетики // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1996. № 6. С. 48.

125. Стребков Д.С., Безруких П.П., Берсенев М.А. Возобновляемая энергетика и сельская электрификация // Энергосбережение в селб-ском хозяйстве. Тезисы докл. Межд. науч.-техн. конф. 4.2. М.: ВИ-ЭСХ, 1998. С. 153-155.

126. Схема размещения нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае. Технико-экономический доклад. Часть 3. Оценка ветропотенциала Краснодарского края и разработка рекомендаций по размещению ВЭС. — СПб.: Ленгидропроект, 1994.

127. Таран В.В. Ветроэнергетика в агропромышленном производстве. -Достижения науки и техники АПК. № 6, 1995.

128. Тахо X. Введение в исследование операций. М.: «Вильяме», 2001.-912 е.: ил.

129. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энергоатомиздат, 1990. 392 с.

130. Толмачев А. Лизинг техники необходим. // Экономика сельского хозяйства России. 1998, №1, с. 37-39.

131. Торопцев Н.Д. Авиационные асинхронные генераторы. М.: Транспорт, 1970.

132. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы автономных систем. — М.: Знак, 1997.-288 е., ил.

133. Тропин В.В., Савенко A.B. Перспективы применения возобновляемых источников электроэнергии в Краснодарском крае. Труды 2-й Международной научно-технической конференции «Энергосбережение в сельском хозяйстве».- М.:, 2000. С. 374-378.

134. Фомичев В.Т., Юндин М.А. Показатели надежности сельских распределительных сетей // Механизация и электрификация с.х. — 2001, №8, с. 19-21.

135. Фон Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение.-М.: Наука, 1970.

136. Харитонов В.П. Ветроэлектростанции малой мощности (обзор зарубежного опыта). Возобновляемая энергетика для сельского хозяйства. М.: ВИЭСХ, 2000. - с. 191-199.

137. Харитонов В.П. Ветроэнергетические ресурсы, состояние и перспективы использования энергии ветра // Энергетическое строительство. №3, 1991. С. 20-24.

138. Харитонов В.П. Условия рационального агрегатирования автономных ветроэлектрических установок. Возобновляемая энергетика для сельского хозяйства. М.: ВИЭСХ, 2000. - с. 92-105.

139. Харитонов В.П., Сокольский А.К. Ветродизельные установки для фермерских хозяйств. Техника в сельском хозяйстве. № 1, 1997. С. 3436.

140. Шахназаров А.Г. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М.: Экономика, 2000

141. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиз-дат, 1983.-200 е., ил.

142. Шидловский А.К., Куренный Э.Г. Введение в статистическую динамику систем электроснабжения. Киев.: Наукова думка, 1984. — 271 с.

143. Электрификация мобильных сельскохозяйственных агрегатов. / Ред. Четыркин Б.Н. Челябинск: Ин-т механиз. и электрифик. сел.хоз-ва, 1982.-91 с.

144. Электроснабжение базовой станции сотовой связи в населенном пункте Красный октябрь Темрюкского района. Договор № 35 от 14.08.02. Механизированная колонна № 30. Краснодар, 2002. 5 с.

145. Электротехнический справочник. T.I. Общие вопросы. Электротехнические материалы / Под ред. В. Г. Герасимова и др. М.: Энер-гоатомиздат, 1985. - 512 с.

146. Электротехнический справочник. Т. 3. Кн. 2. / Под ред. В. Г. Герасимова и др. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 569 с.

147. Юдин М.И., Стукопин Н.И., Ширай О.Г. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве. КГАУ. Краснодар, 2002. - 944 с.

148. Ярас JL, Хоффман Л., Ярас А., Обермайер Г. Энергия ветра. М.: Мир, 1982.-256 с.

149. Daly S.A., de Paor A.M., Simpson R.J. Modeling and Control of a wind-driven Induction Generator for Water Storage Heating. // IEE Proc., 1983. V130. - N9. - p.596 - 603.

150. Eggleston, D.M.; Stoddard, F.S. Wind Turbine Engineering Design. New York, NY: Van Nostrand Reinhold Company, Inc.; 1997. 352 pp.

151. Giraud F., Salameh Z. M. Wind-Driven, Variable-Speed, Variable-Frequency, Double-Output, Induction Generators. Electric Machines and Power Systems. Volume 26, Issue 3. April 1998. pp. 287-298

152. Johnson G. Wind Energy Systems. New York, NY: Prentice Hall, 1985. -421 p.

153. Power Systems. Modelling and Control Application // Selected Papers from the SFAC Symp., Brussels, Belgium, 5-8 Sept., 1988, IF AC Proceeding Series, 1989. №9. - p. 25 - 33.

154. Rawcliffe G. H., Burbidge R. F., Fong W. Induction Motor speed changing by pole amplitude modulation. - Proc. IEE, 1958, vol. 105A, p. 411 -420.

155. Wind Energy in Europe The Facts, www.ewea.org

156. Wind Energy Policy in Denmark Status 2002. http://www.windpower.org/articles/energypo.htm