По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.322-843.6

Коэффициенты мощности параллельно работающих синхронных генераторов при непропорциональном распределении нагрузки

Виноградов А.А. доцент, Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова, г. Санкт-Петербург

Анализ влияния непропорционального распределения активных и реактивных составляющих общей электрической мощности на коэффициенты мощностей, приходящихся на каждый из дизель-генераторных агрегатов (ДГА), работающих параллельно. Приведены выражения, отображающие зависимость коэффициента мощности нагрузки для того или иного генераторного агрегата от характера общей электрической нагрузки и от соотношения распределяемых между генераторами активных и реактивных составляющих тока нагрузки.

Литература:

1. Правила классификации и постройки морских судов. – СПб.: РМРС, 2017. – 807 с.

2. Патент № 2645387 РФ, МПК H 02 P 9/04, F 02 D 25/00. Способ распределения нагрузки между параллельно работающими судовыми дизель-генераторными агрегатами. / Н.А. Алексеев, А.А. Виноградов, С.Е. Кузнецов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова». – № 2017118845; Заявлено 30.05.2017; Опубл. 21.02.2018. – Бюлл. № 6.

3. Кузнецов С.Е. Потери и коэффициент полезного действия судового синхронного генератора / С.Е. Кузнецов // Эксплуатация морского транспорта. – 2009. – № 3. – С. 67–71.

4. Кузнецов С.Е. Влияние нагрузки и коэффициента мощности на коэффициент полезного действия судового синхронного генератора / С.Е. Кузнецов, Ю.В. Кудрявцев // Судостроение. – 2011. – № 5. – С. 29–32.

5. Кузнецов С.Е. Влияние нагрузки и коэффициента мощности на расход топлива судового дизель генераторного агрегата / С.Е. Кузнецов, Ю.В. Кудрявцев // Судостроение. – 2011. – № 6. – С. 30–32.

6. Кузнецов С.Е. Удельный расход топлива судового дизель-генератора / С.Е. Кузнецов, А.А. Виноградов // Тезисы докладов V МНК «Морская техника и технологии. Безопасность морской индустрии», 21–27 мая 2017. – Калининград: Изд-во КГТУ, 2017. – С. 141–143.

7. Виноградов А.А. Распределение нагрузки при параллельной работе судовых дизель-генераторных агрегатов с учетом расхода топлива / А.А. Виноградов, С.Е. Кузнецов // Сб. тезисов докладов национальной ежегодной науч.-практич. конф. профессорско-преподавательского состава ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова. – СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2017. – С. 21–22.

8. Кузнецов С.Е. Удельный расход топлива и потери мощности судового дизель-генератора / С.Е. Кузнецов, О.О. Башкирев, А.А. Виноградов // Транспортное дело России. – 2017. – № 5. – С. 176–179.

9. Виноградов А.А. Исследование распределения нагрузки судовых дизель-генераторных агрегатов при их параллельной работе / А.А. Виноградов // Вестник Гос. ун-та морск. и речн. флота им. адм. С.О. Макарова. – 2017. – Т. 9. – № 2. – С. 373–379. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-2-373-379.

10. Rao K.S. Optimal scheduling of diesel generators in offshore support vessels to minimize fuel consumption / K.S. Rao, P.J. Chauhan, S.K. Panda, G. Wilson, X. Liu, A.K. Gupta // Industrial Electronics Society, IECON 2015. – 41st Annual Conference of the IEEE. – IEEE, 2015. – Pp. 004726–004731. DOI: 10.1109/IECON.2015.7392838.

11. Chauhan P.J. Fuel efficiency improvement by optimal scheduling of diesel generators using PSO in offshore support vessel with DC power system architecture / P.J. Chauhan, K.S. Rao, S.K. Panda, G. Wilson, X. Liu, A. K. Gupta // Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 2015 IEEE PES Asia-Pacific. – IEEE, 2015. – Pp. 1–6. DOI: 10.1109/APPEEC.2015.7380963.

12. Rao S.S. Engineering optimization: theory and practice / S.S. Rao. – John Wiley & Sons, 2009. – 840 p. DOI: 10.1002/9780470549124.

13. Wu W. Optimal power generation scheduling of a shipboard power system / W. Wu, D. Wang, A. Arapostathis, K. Davey // Electric Ship Technologies Symposium, 2007. ESTS'07. IEEE. – IEEE, 2007. – Pp. 519–522. DOI: 10.1109/ESTS.2007.372135.

При параллельной работе дизель-генераторных агрегатов (ДГА) общая электрическая нагрузка должна распределяться между ними согласно требованиям Правил классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства (РМРС) следующим образом [1]:

– при параллельной работе генераторов переменного тока в диапазоне от 20 до 100% общей нагрузки распределение ее на каждый генератор должно происходить пропорционально их мощностям и не должно отличаться более чем на 15% от расчетной нагрузки большего из генераторов или на 25% от расчетной нагрузки рассматриваемого генератора в зависимости от того, что меньше;

– генераторы переменного тока, предназначенные для параллельной работы, должны снабжаться такой системой компенсации реактивного напряжения, чтобы во время параллельной работы распределение реактивной нагрузки между генераторами не отличалось от пропорциональной их мощности более чем на 10% номинальной реактивной нагрузки наибольшего генератора или не более чем на 25% номинальной мощности наименьшего генератора, если это значение меньше вышеуказанного.

В работе [2] изложена методика непропорционального распределения нагрузки между параллельно работающими ДГА с целью минимизации удельного расхода топлива (УРТ) и приведено выражение, отражающее зависимость УРТ от нагрузки генераторного агрегата и коэффициента мощности q(P, cosφ). Вывод данного выражения произведен в работах [3–5]. Ввиду неодинаковости характерных зависимостей УРТ для каждого из параллельно работающих генераторных агрегатов (особенно для генераторных агрегатов, эксплуатирующихся длительное время) манипуляции с распределением мощности и/или изменением коэффициента мощности, приходящейся на тот или иной ДГА, может обеспечить снижение расхода топлива [6–8]. В статье исследуется возможность изменения коэффициентов мощности нагрузки каждого из параллельно работающих генераторов путем непропорционального распределения между ними активных и реактивных составляющих тока нагрузки.

Для Цитирования:
Виноградов А.А., Коэффициенты мощности параллельно работающих синхронных генераторов при непропорциональном распределении нагрузки. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2018;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: