Личный кабинет
Подробное описание документа
Д. К. Кугучева
Проектирование системы электроснабжения поселка Крайнего Севера РФ на основе возобновляемых источников энергии : студенческая научная работа / Д. К. Кугучева. - Калининград : б. и., 2019. -
Цель работы – построение системы электроснабжения поселка Крайнего Севера на основе возобновляемых источников энергии, в частности с использованием энергии ветра. В выпускной квалификационной работе был произведен анализ состояния российской энергетики в районах Крайнего Севера и выбран объект исследования по улучшению энергетической безопасности. На основании анализа статистических параметров, влияющих на работу электрооборудования, были предложены рекомендации по выбору оптимальных характеристик оборудования для работы в существующих погодных условиях поселения. Был произведен анализ характеристик ветроустановок и накопителей на базе электрохимических источников энергии и выбрано соответствующее оборудование. В условиях ограниченного объема исходной информации было проведено самостоятельное моделирование графиков нагрузки. Разработаны системы автономного электроснабжения на основе ветроэнергетических установок двух вариантов: сбалансированного (с использованием дизельной электростанции и аккумуляторных батарей в качестве резерва мощности) и максимального (с использованием аккумуляторов в качестве резерва мощности). Для этого в среде электронных таблиц Microsoft Excel была разработана математическая модель по оптимизации состава оборудования автономной энергосистемы. По условию минимума себестоимости произведенной электроэнергии выбран состав и количество основного оборудования: ветроустановок, аккумуляторных батарей, дополнительных дизельных генераторов. Определены оптимальные местоположения подстанций с учетом центров электрических нагрузок и местоположение ветропарка с учетом рельефа местности. Была произведена оценка надежности схем коммутации распределительного устройства 6 кВ с использованием различных коммутационных аппаратов – высоковольтных выключателей и выключателей нагрузки. Разработана математическая модель поселка в программном комплексе NEPLAN и рассчитаны токи короткого замыкания различных режимов работы энергосистемы. Наибольшие токи короткого замыкания для каждого из рассматриваемых случаев приняты для проведения проверок основного коммутационного оборудования. По условиям аварийной и систематической перегрузки произведен выбор силовых трансформаторов для каждой подстанции. Для комплектования распределительных устройств был произведен выбор ячеек КСО-6 и ЩО и произведена проверка оборудования по условиям термической и электродинамической стойкости, по включающей и отключающей способности. Произведен анализ систем заземления распределительных устройств для применения в Северных районах. С учетом характера грунта выбранного поселения выполнен расчет двух вариантов заземлений – с применением глубинного и электролитического электродов. Произведен расчет молниезащиты для каждой из подстанций с применением одиночного и двойного стержневого молниеприемника. Выполнен анализ капиталовложений на построение каждого варианта энергосистемы и определена конечная стоимость кВт∙ч произведенной электроэнергии. Представлены итоги реализации каждого из вариантов построения энергосистемы.
