RU2567112C2 - Electric energy generation system - Google Patents

Electric energy generation system Download PDF

Info

Publication number
RU2567112C2
RU2567112C2 RU2014100099/07A RU2014100099A RU2567112C2 RU 2567112 C2 RU2567112 C2 RU 2567112C2 RU 2014100099/07 A RU2014100099/07 A RU 2014100099/07A RU 2014100099 A RU2014100099 A RU 2014100099A RU 2567112 C2 RU2567112 C2 RU 2567112C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
engine
power
energy
parallel
Prior art date
Application number
RU2014100099/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014100099A (en
Inventor
Борис Николаевич Абрамович
Валентин Анатольевич Моренов
Екатерина Леонидовна Леушева
Анна Вахтанговна Турышева
Юрий Анатольевич Сычев
Денис Анатольевич Устинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority to RU2014100099/07A priority Critical patent/RU2567112C2/en
Publication of RU2014100099A publication Critical patent/RU2014100099A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567112C2 publication Critical patent/RU2567112C2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is referred to systems intended for electric energy generation to supply oil- producing machinery and facilities using associated gas as an energy carrier in order to ensure auxiliaries of plants of mineral resources sector located far from the operating power supply systems connected to the united power grid. In the electric power generation system comprising power electronics unit connected to the generator and made as active rectifier connected in series to it through contactor switch of current-limiting inductor coupled in parallel through the same contactor switch of capacitive storage equipped with control unit based on logic elements, capacitive storage size determining unit connected to it and capacitive storage charger interconnected to the storage by contactor switch, and self-excited inverter coupled to load, motor and generator control system, the power electronics unit is equipped additionally with passive smoothing filter intended to suppress higher current harmonics of certain order, which is coupled in parallel to self-excited inverter functioning synchronously with the main system of energy parameters conversion.
EFFECT: more effective synchronisation of functioning modes as related to deviation and variation of voltage of several self-excited generation systems at their joint operation in parallel with the centralised energy system.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к системам получения энергии для энергоснабжения машин и комплексов объектов нефтедобычи с использованием попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя и тепла для обеспечения собственных нужд предприятий минерально-сырьевого комплекса, находящихся вдали от действующих систем централизованного электроснабжения без связи с единой энергосистемой.The invention relates to electrical engineering and the electric power industry, and in particular to systems for generating energy for energy supply of machines and complexes of oil production facilities using associated petroleum gas as energy and heat to provide for the own needs of the enterprises of the mineral resource complex located far from existing centralized power supply systems without communication unified power system.

Известна парогазовая установка электростанции (патент RU №2011148905, опубл. 10.06.2013), содержащая газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины, турбокомпрессора, камеры сгорания и электрогенератора, котел-утилизатор, паротурбинную установку, состоящую из паровой турбины с конденсатором, электрического генератора и питательного насоса, теплообменник-утилизатор теплоты уходящих газов, снабженный конденсатосборником с гидрозатвором, систему оборотного водоснабжения, включающую циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины, напорный трубопровод к теплообменнику-утилизатору теплоты уходящих газов и сливной напорный трубопровод к градирне, состоящей из вытяжной башни и водосборного бассейна, отличающаяся тем, что парогазовая установка электростанции дополнительно снабжена трубопроводом, соединяющим камеру сгорания газотурбинной установки с патрубком отбора отработавшего в паровой турбине водяного пара, для подачи водяного пара в камеру сгорания газотурбинной установки.Known combined-cycle plant of a power plant (patent RU No.2011148905, publ. 06/10/2013), containing a gas turbine installation consisting of a gas turbine, a turbocompressor, a combustion chamber and an electric generator, a recovery boiler, a steam turbine installation consisting of a steam turbine with a condenser, an electric generator and feed pump, waste heat exchanger-heat exchanger equipped with a condensate collector with a water trap, a water recycling system including a circulation pump, a pressure pipe to the condensate steam turbine, pressure line to the heat exchanger-heat exhaust gas and drain pressure line to the cooling tower, consisting of an exhaust tower and a drainage basin, characterized in that the combined cycle plant of the power plant is additionally equipped with a pipeline connecting the combustion chamber of the gas turbine installation to the exhaust pipe in the steam a steam turbine for supplying water vapor to a combustion chamber of a gas turbine installation.

Недостатком является применение дополнительных систем водяного охлаждения парогазовой установки, что приводит к увеличению массы и стоимости комплекса электроснабжения, а также возможность попадания агрессивных продуктов сгорания топливного газа в систему парогенерации.The disadvantage is the use of additional water cooling systems for a combined cycle plant, which leads to an increase in the mass and cost of the power supply complex, as well as the possibility of aggressive products of the combustion of fuel gas entering the steam generation system.

Известна тригенерационная установка на базе микротурбинного двигателя (патент RU №2487305, опубл. 10.07.2013), включающая в себя компрессор, камеру сгорания топлива, газовую турбину, электрогенератор, теплообменник-регенератор с линиями прямого и обратного потоков. Газовая турбина находится на одном валу с компрессором и электрогенератором. Линия подачи воздуха в компрессор и теплообменник-регенератор с линиями прямого и обратного потоков являются частью двигателя. К микротурбинному двигателю присоединяется теплообменник-регенератор с линиями подающего и подпитывающего потоков, причем на выходе теплообменника установлена абсорбционная холодильная машина, используемая для выработки низкотемпературного носителя.Known trigeneration plant based on a microturbine engine (patent RU No. 2487305, publ. 07/10/2013), which includes a compressor, a combustion chamber of a fuel, a gas turbine, an electric generator, a heat exchanger-regenerator with direct and reverse flow lines. The gas turbine is located on the same shaft with a compressor and an electric generator. The air supply line to the compressor and the heat exchanger-regenerator with direct and reverse flow lines are part of the engine. A heat exchanger-regenerator with feed and feed lines is connected to the microturbine engine, and an absorption refrigeration machine is used at the outlet of the heat exchanger, which is used to generate a low-temperature carrier.

Недостатком является увеличение стоимости и массогабаритных показателей в виду использования абсорбционной холодильной машины и связанных с ней систем ликвидации утечек хладагента, а также системы автоматизированного распределения выходных параметров установки.The disadvantage is the increase in cost and overall dimensions in view of the use of an absorption refrigeration machine and associated systems for eliminating refrigerant leaks, as well as a system for automated distribution of the plant output parameters.

Известна электроэнергетическая установка (патент RU №2419957, опубл. 27.05.2011), содержащая газотурбинный двигатель и соединенный с ним через трансмиссию компрессор, преобразователь, составленный из мостового выпрямителя и трехфазного инвертора на полупроводниковых ключах, управляемых от программируемой схемы. В зависимости от режима работы установки «генерирование»-«пуск» выход инвертора через контактор присоединяется или к стартовому двигателю, или к нагрузке через фильтр. Установка снабжена двумя электрическими машинами. Стартовый двигатель связан механически с газотурбинным двигателем, а генератор жестко закреплен на валу компрессора и не требует собственных опор, причем каждая фаза его стартера соединена с выходной клеммой дополнительного контактора, соединенного с входом выпрямителя, который через пусковой контактор может быть подключен к электросети, а через упомянутый дополнительный контактор - с нагрузкой.Known electric power installation (patent RU No. 2419957, publ. 05.27.2011) containing a gas turbine engine and a compressor connected to it via a transmission, a converter composed of a bridge rectifier and a three-phase inverter on semiconductor switches controlled by a programmable circuit. Depending on the operating mode of the “generation” - “start” installation, the inverter output through the contactor is connected either to the starting motor or to the load through the filter. The installation is equipped with two electric machines. The starting engine is mechanically connected to the gas turbine engine, and the generator is rigidly fixed to the compressor shaft and does not require its own supports, with each phase of its starter connected to the output terminal of an additional contactor connected to the input of the rectifier, which can be connected to the mains through the starting contactor, and through the mentioned additional contactor is with load.

Недостатком является увеличение стоимости и потери энергии, так как система нуждается в стартовом двигателе, необходимом только для раскручивания газотурбинного двигателя по заданной программе до оборотов «поджига», неэффективное использование теплового потенциала энергии выхлопных газов.The disadvantage is an increase in cost and energy loss, since the system needs a starting engine, which is necessary only for untwisting a gas turbine engine according to a given program to “ignition” revolutions, and inefficient use of the thermal potential of the exhaust gas energy.

Известна система генерирования электроэнергии (патент RU №2480602, опубл. 27.04.2013), выбираемая в качестве прототипа. Система содержит двигатель, в котором окислителем служит воздух, механически соединенный с подвижным валом. Двигатель предназначен для получения смеси воздуха и топлива и сжигания смеси так, что смесь расширяется и создает механическую энергию, которая используется для приведения в движение вала. Содержит топливную систему, соединенную с двигателем и предназначенную для подачи топлива в двигатель, при этом топливная система обеспечивает изменение расхода топлива на двигателе в ответ на сигнал регулирования подачи топлива. Также содержит, по меньшей мере, один датчик двигателя, предназначенный для измерения, по меньшей мере, одной термодинамической переменной, связанной с двигателем, которая указывает на относительную термодинамическую эффективность двигателя, электрический генератор, соединенный с валом так, что движение вала под воздействием двигателя обеспечивает работу генератора для выработки переменного электрического тока. Двигатель, вал и генератор соединены так, что изменение частоты вращения генератора приводит к соответствующему изменению частоты вращения двигателя и, следовательно, к изменению расхода воздуха на двигателе. Датчик мощности генератора, предназначенный для измерения выходной мощности генератора, датчик нагрузки, предназначенный для измерения мощности, требуемой нагрузкой. Содержит также блок силовой электроники, соединенный с генератором для приема от него переменного электрического тока, при этом блок силовой электроники предназначен для синтезирования переменного выходного тока и напряжения заданной частоты и относительной фазы для подачи на нагрузку. Содержит систему управления (контроллер), оперативно связанный с топливной системой и, по меньшей мере, одним датчиком двигателя, с блоком силовой электроники, с датчиком мощности генератора и с датчиком мощности нагрузки, при этом контроллер выполнен с возможностью управления топливной системой так, чтобы согласовывать выходную мощность системы с мощностью, требуемой нагрузкой и одновременно электрически управлять генератором через регулирование блока силовой электроники, чтобы обеспечить регулирование частоты вращения генератора и, тем самым, регулирование и расхода воздуха на двигателе таким образом, чтобы соотношение топлива и воздуха в смеси, сжигаемой в двигателе, регулировалось для максимизации относительной термодинамической эффективности двигателя. Блок силовой электроники содержит модуль преобразования переменного тока, получаемого на выходе генератора, в постоянный, а также модуль преобразования постоянного тока в переменный, подаваемый на нагрузку. Генератор и вал выполнены с возможностью вращения. Двигатель содержит компрессорное устройство, предназначенное для сжатия воздуха, и силовое устройство, предназначенное для приема сжатого воздуха от компрессорного устройства и топлива от топливной системы и сжигания топливовоздушной смеси для создания механической мощности. Система дополнительно содержит теплообменник, предназначенный для приема сжатого воздуха от компрессорного устройства и выхлопных газов от силового устройства и осуществления теплообмена от выхлопных газов к сжатому воздуху, чтобы обеспечить предварительный подогрев сжатого воздуха перед сгоранием в силовом устройстве. Силовое устройство содержит камеру сгорания для сжигания топливовоздушной смеси для производства горячих газообразных продуктов сгорания и расширительное устройство для расширения горячих газов для выработки механической мощности. Расширительное устройство содержит турбину. Камера сгорания содержит каталитическую камеру сгорания. Система дополнительно содержит датчик, предназначенный для измерения переменной, указывающей температуру на входе в камеру сгорания, при этом контроллер связан с датчиком и предназначен для регулирования расхода воздуха на двигателе, чтобы поддерживать температуру на входе в камеру сгорания выше заданной минимальной температуры, требуемой для каталитической реакции. Система дополнительно содержит датчик, связанный с теплообменником и предназначенный для измерения переменной, указывающей температуру выхлопных газов, входящих в теплообменник, при этом контроллер соединен с указанным датчиком, связанным с теплообменником, и предназначен для регулирования расхода воздуха на двигателе, чтобы поддерживать температуру выхлопных газов, входящих в теплообменник, ниже заданной максимальной температуры. Генераторная система содержит систему возбуждения, предназначенную для возбуждения генератора. Система управления предназначена для управления системой возбуждения для электрического регулирования частоты вращения генератора и, тем самым, регулирования расхода воздуха.A known system for generating electricity (patent RU No. 2480602, publ. 04/27/2013), selected as a prototype. The system comprises an engine in which air is mechanically connected to the movable shaft as an oxidizing agent. The engine is designed to produce a mixture of air and fuel and burn the mixture so that the mixture expands and creates mechanical energy, which is used to propel the shaft. It contains a fuel system connected to the engine and designed to supply fuel to the engine, while the fuel system provides a change in fuel consumption on the engine in response to a fuel supply control signal. Also contains at least one engine sensor, designed to measure at least one thermodynamic variable associated with the engine, which indicates the relative thermodynamic efficiency of the engine, an electric generator connected to the shaft so that the movement of the shaft under the influence of the engine provides generator operation to generate alternating electric current. The engine, shaft and generator are connected so that a change in the speed of the generator leads to a corresponding change in the speed of the engine and, consequently, to a change in air flow on the engine. Generator power sensor, designed to measure the generator output power, load sensor, designed to measure the power required by the load. It also contains a power electronics unit connected to a generator for receiving alternating electric current from it, while the power electronics unit is designed to synthesize an alternating output current and voltage of a given frequency and relative phase for supplying the load. It contains a control system (controller) operatively connected with the fuel system and at least one engine sensor, with a power electronics unit, with a generator power sensor and with a load power sensor, while the controller is configured to control the fuel system so as to coordinate output power of the system with the power required by the load and at the same time electrically control the generator through the regulation of the power electronics unit to provide regulation of the generator speed Thus regulation and air flow to the engine so that the ratio of fuel and air in a mixture burned in the engine is regulated in order to maximize the relative thermodynamic efficiency of the engine. The power electronics unit contains a module for converting alternating current received at the output of the generator into direct current, as well as a module for converting direct current to alternating current supplied to the load. The generator and the shaft are rotatable. The engine comprises a compressor device for compressing air and a power device for receiving compressed air from the compressor device and fuel from the fuel system and burning the air-fuel mixture to create mechanical power. The system further comprises a heat exchanger for receiving compressed air from the compressor device and exhaust gases from the power device and for exchanging heat from exhaust gases to compressed air to provide preheating of the compressed air before combustion in the power device. The power device includes a combustion chamber for burning the air-fuel mixture for the production of hot gaseous products of combustion and an expansion device for expanding the hot gases to generate mechanical power. The expansion device comprises a turbine. The combustion chamber comprises a catalytic combustion chamber. The system further comprises a sensor for measuring a variable indicating the temperature at the inlet to the combustion chamber, wherein the controller is connected to the sensor and is designed to control the air flow in the engine to maintain the temperature at the entrance to the combustion chamber above a predetermined minimum temperature required for the catalytic reaction . The system further comprises a sensor associated with the heat exchanger and designed to measure a variable indicating the temperature of the exhaust gases entering the heat exchanger, the controller is connected to the specified sensor associated with the heat exchanger, and is designed to control air flow in the engine to maintain the temperature of the exhaust gases, entering the heat exchanger, below the set maximum temperature. The generator system comprises an excitation system designed to excite the generator. The control system is designed to control the excitation system for electrical control of the generator speed and, thereby, regulation of air flow.

Недостатками являются недостаточное снижение высших гармонических составляющих тока и напряжения блоком силовой электроники (низкое качество электрической энергии) в виду отсутствия фильтров в системе, что приводит к ухудшению работы устройств защиты и автоматики.Disadvantages are the insufficient reduction of the higher harmonic components of current and voltage by the power electronics unit (low quality of electric energy) due to the absence of filters in the system, which leads to a deterioration in the operation of protection and automation devices.

Техническим результатом изобретения является более эффективная синхронизация режимов функционирования в части отклонения и колебания напряжения нескольких автономных систем генерирования при их совместной работе параллельно с централизованной энергосистемой.The technical result of the invention is a more efficient synchronization of operating modes in terms of deviations and voltage fluctuations of several autonomous generation systems when they work together in parallel with a centralized power system.

Технический результат изобретения достигается тем, что блок силовой электроники установки автономной генерации электрической энергии дополнительно оснащен сглаживающим пассивным фильтром для подавления высших гармоник тока определенного порядка, параллельно подключаемым к автономному инвертору и функционирующим синхронно с основной системой преобразования параметров энергии.The technical result of the invention is achieved by the fact that the power electronics unit of the autonomous generation of electric energy is additionally equipped with a smoothing passive filter to suppress higher harmonics of a current of a certain order, connected in parallel to an autonomous inverter and operating synchronously with the main energy parameter conversion system.

Система генерирования энергии поясняется схемой, представленной на фиг. 1, где 4 - двигатель в виде турбины 3, механически соединенный с подвижным валом 2, топливная система 5, соединенная с двигателем 4, которая включает в себя топливный насос (не показан) и дозирующий клапан 6. Система также содержит датчик генератора 13, электрический генератор 12, соединенный с валом 2, датчик мощности генератора 9, датчик мощности нагрузки 26, систему управления 25 двигателем 4 и генератором 12, топливной системой 5 и связанную с датчиками 9, 13, 23, 26, а также с дозирующим клапаном 6. Силовое устройство 7 содержит камеру сгорания 8 с датчиком измерения температуры 10 и датчиком 11 определения давления в камере сгорания 8, соединенными с системой управления 25. Блок силовой электроники 22 выполнен в виде активного выпрямителя 14, соединенного с генератором 12, автономного инвертора 20, пассивного фильтра 21, соединенного с нагрузкой (не показана), дросселя 19 и емкостного накопителя энергии 15. Активный выпрямитель 14, построенный на полностью управляемых транзисторах, последовательно соединен через контактор 27 с дросселем 19 и автономным инвертором 20, и параллельно подключен через контактор 27 с емкостным накопителем энергии 15. Автономный инвертор 20 также выполнен на полностью управляемых транзисторах, параллельно подключен к пассивному фильтру 21. Емкостной накопитель энергии 15 дополнительно снабжен блоком управления 18, выполненным на логических элементах, датчиком 16 определения емкости накопителя энергии, соединенным с блоком управления 18 и устройством заряда емкостного накопителя 17 и соединенным с ним контактором 28.The power generation system is illustrated in the circuit shown in FIG. 1, where 4 is an engine in the form of a turbine 3, mechanically connected to a movable shaft 2, a fuel system 5 connected to an engine 4, which includes a fuel pump (not shown) and a metering valve 6. The system also includes a generator sensor 13, electric a generator 12 connected to the shaft 2, a power sensor of the generator 9, a load power sensor 26, a control system 25 of the engine 4 and the generator 12, the fuel system 5 and associated with the sensors 9, 13, 23, 26, as well as with the metering valve 6. Power the device 7 comprises a combustion chamber 8 with a sensor and measuring temperature 10 and a pressure detection sensor 11 in the combustion chamber 8 connected to the control system 25. The power electronics unit 22 is made in the form of an active rectifier 14 connected to a generator 12, a stand-alone inverter 20, a passive filter 21 connected to a load (not shown) , inductor 19 and capacitive energy storage 15. Active rectifier 14, built on fully controllable transistors, is connected in series through contactor 27 with inductor 19 and autonomous inverter 20, and connected in parallel through contact p 27 with a capacitive energy storage 15. The autonomous inverter 20 is also made on fully controllable transistors, connected in parallel to a passive filter 21. The capacitive energy storage 15 is additionally equipped with a control unit 18, made on logic elements, with a sensor 16 for determining the capacity of the energy storage connected to the unit control 18 and the charging device of the capacitive storage 17 and the contactor 28 connected to it.

Блок управления 18 осуществляет фиксацию момента подключения генератора 12 к емкостному накопителю энергии 15 через активный выпрямитель 14, работающего в режиме инвертора, и его отключению по достижению двигателем 4 заданной частоты вращения. Датчик определения емкости накопителя энергии 16 соединен с блоком управления 18 и предназначен для контроля параметров емкостного накопителя энергии 15.The control unit 18 fixes the moment of connecting the generator 12 to the capacitive energy storage 15 through the active rectifier 14, operating in inverter mode, and turning it off when the motor 4 reaches a predetermined speed. The sensor for determining the capacity of the energy storage 16 is connected to the control unit 18 and is designed to control the parameters of the capacitive energy storage 15.

Датчик 11, связанный с камерой сгорания 8, предназначен для измерения переменной, указывающей давление, при этом система управления 25 соединена с датчиком и осуществляет регулирование расхода топлива на двигатель 4, чтобы поддерживать величину давления в зоне допустимых значений.The sensor 11 associated with the combustion chamber 8 is designed to measure a variable indicating the pressure, while the control system 25 is connected to the sensor and controls the fuel consumption of the engine 4 in order to maintain the pressure in the range of acceptable values.

Система работает следующим образом. Осуществляют пуск генератора от емкостного накопителя энергии 15. Контактор 27 разомкнут и электроэнергия поступает через активный выпрямитель 14, работающий в режиме инвертора. Генератор работает в режиме двигателя. Система управления 34 реализует частотный пуск генератора 12, используя силовые ключи активного выпрямителя 14. При достижении определенной частоты вращения генератора 12 блок управления 18 осуществляет отключение накопителя энергии 15 и в работу включается двигатель 4. Двигатель 4 получает топливовоздушную смесь и сжигает эту смесь так, что смесь расширяется и создает механическую энергию, которая приводит в движение вал 2. Выхлопные газы двигателя 4 проходят по трубопроводу через теплообменник 24 для передачи тепла сжатому воздуху, выходящему из компрессора 1.The system operates as follows. The generator is started from the capacitive energy storage device 15. The contactor 27 is open and the electric power is supplied through the active rectifier 14 operating in the inverter mode. The generator operates in engine mode. The control system 34 implements the frequency start-up of the generator 12 using the power switches of the active rectifier 14. Upon reaching a certain frequency of rotation of the generator 12, the control unit 18 turns off the energy storage 15 and the engine 4 is turned on. The engine 4 receives the air-fuel mixture and burns this mixture so that the mixture expands and creates mechanical energy, which drives the shaft 2. The exhaust gases of the engine 4 pass through a pipeline through a heat exchanger 24 to transfer heat to the compressed air leaving from compressor 1.

Движение вала 2 под воздействием турбины 3 заставляет генератор 12 вырабатывать переменный электрический ток, возникает рабочий режим. Блок управления 18 осуществляет подключение токоограничивающего дросселя 19, емкостного накопителя энергии 15 и автономного инвертора 20 через замыкание контактора 27.The movement of the shaft 2 under the influence of the turbine 3 causes the generator 12 to generate alternating electric current, an operating mode occurs. The control unit 18 connects the current-limiting inductor 19, the capacitive energy storage 15 and the autonomous inverter 20 through the closure of the contactor 27.

Генератор 12 вырабатывает переменный электрический ток и напряжение. Переменный электрический ток от генератора 12 преобразуется силовой электроникой 22 для получения переменного выходного тока и напряжения с заранее определенной фиксированной частотой и отношением фаз для подачи на нагрузку. Переменный электрический ток от генератора 12 преобразуется в постоянный с помощью активного выпрямителя 14, ограничение колебаний значений тока осуществляется дросселем 19, подавление пульсаций напряжений осуществляют емкостным накопителем энергии 15, преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное осуществляют автономным инвертором 20, компенсация высших гармонических составляющих тока и напряжения осуществляется пассивным фильтром 21, которое затем подается на нагрузку.Generator 12 generates alternating electric current and voltage. The alternating electric current from the generator 12 is converted by power electronics 22 to obtain an alternating output current and voltage with a predetermined fixed frequency and phase ratio for supplying the load. The alternating electric current from the generator 12 is converted to direct using an active rectifier 14, the current fluctuations are limited by the inductor 19, the voltage ripple is suppressed by a capacitive energy storage 15, the DC voltage is converted into a three-phase variable by an autonomous inverter 20, the higher harmonic components of the current and voltage are compensated carried out by a passive filter 21, which is then supplied to the load.

В результате генератор 12 обеспечивает электроэнергией нагрузку (не показана).As a result, the generator 12 provides electricity to a load (not shown).

Использование системы генерирования энергии позволяет снизить высшие гармонические составляющие тока и напряжения, а также обеспечить эффективное преобразование первичного энергоносителя в электрическую энергию для бесперебойного энергоснабжения отдаленных районов нефтедобычи, предприятий минерально-сырьевого комплекса.The use of the energy generation system allows to reduce the higher harmonic components of current and voltage, as well as to ensure the effective conversion of primary energy into electrical energy for uninterrupted power supply to remote oil production areas, enterprises of the mineral resource complex.

Claims (1)

Система генерирования электрической энергии, содержащая блок силовой электроники, соединенный с генератором, выполненный в виде активного выпрямителя, последовательно соединенного с ним через контактор токоограничивающего дросселя, параллельно подключенного через тот же контактор емкостного накопителя энергии, снабженного блоком управления, выполненным на логических элементах, соединенным с ним датчиком определения емкости накопителя энергии и устройством заряда емкостного накопителя, сообщающимся с накопителем контактором, и автономного инвертора, соединенного с нагрузкой, систему управления двигателем и генератором, отличающаяся тем, что блок силовой электроники дополнительно снабжен сглаживающим пассивным фильтром для подавления высших гармоник тока определенного порядка, параллельно подключаемым к автономному инвертору и функционирующим синхронно с основной системой преобразования параметров энергии. An electric energy generation system comprising a power electronics unit connected to a generator made in the form of an active rectifier connected in series with it through a current limiting inductor contactor, connected in parallel through the same contactor of a capacitive energy storage device equipped with a control unit made on logic elements connected to a sensor for determining the capacity of the energy storage device and a device for charging a capacitive storage device in communication with the storage device by the contactor, and a tone inverter connected to the load, the engine and generator control system, characterized in that the power electronics unit is additionally equipped with a smoothing passive filter to suppress higher harmonics of a current of a certain order, connected in parallel to an autonomous inverter and functioning synchronously with the main energy parameter conversion system.
RU2014100099/07A 2014-01-09 2014-01-09 Electric energy generation system RU2567112C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100099/07A RU2567112C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electric energy generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100099/07A RU2567112C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electric energy generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100099A RU2014100099A (en) 2015-07-20
RU2567112C2 true RU2567112C2 (en) 2015-11-10

Family

ID=53611248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100099/07A RU2567112C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electric energy generation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567112C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112540304B (en) * 2020-11-19 2023-03-03 Oppo广东移动通信有限公司 Battery power management method, electronic device and computer storage medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169332B1 (en) * 1997-12-20 2001-01-02 Alliedsignal, Inc. Constant turbine inlet temperature control of a turbine power generating system
RU2480602C1 (en) * 2011-10-11 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Power generation system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169332B1 (en) * 1997-12-20 2001-01-02 Alliedsignal, Inc. Constant turbine inlet temperature control of a turbine power generating system
RU2480602C1 (en) * 2011-10-11 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Power generation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОПКОВ О.З. Основы преобразовательной техеики, Москва, Издательский дом МЭИ, 2010с.137, 140, 147. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014100099A (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7629701B2 (en) Modular power generating system
RU2015353C1 (en) Method of operation of steam-gas-turbine power plant
RU2643905C1 (en) Solar thermal and hybrid system of energy generation with biomass gasification with symbiotic gas-water steam fuel cycle
CN104251143A (en) Start control unit for steam turbine plant
Arvay et al. Economic implementation of the organic Rankine cycle in industry
RU2535442C2 (en) Method of operation of combined power station
RU2487305C1 (en) Trigeneration plant based on microturbine motor
RU2549743C1 (en) Cogeneration gas-turbine plant
RU2567112C2 (en) Electric energy generation system
Eze et al. Advancements in Energy Efficiency Technologies for Thermal Systems: A Comprehensive Review
RU2645107C1 (en) Autonomous gas fuel micro-tpp using a free piston stirling engine
RU2692615C1 (en) Thermoelectric transformer
Nyanda et al. Viability Analysis of Ubungo II Gas Power Plant Efficiency Improvement Using Co-generation System
RU2727274C1 (en) Cogeneration gas-turbine power plant
RU191262U1 (en) INSTALLATION COGENERATIVE ON THE BASIS OF EXTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2480602C1 (en) Power generation system
RU2681725C1 (en) Thermal generator
RU2737468C1 (en) Device for monitoring and controlling electromechanical and electrical engineering systems of gas turbine plant for production of nitric acid
RU2626182C1 (en) System of generation of electric and thermal energy
WO2015187064A2 (en) Multi-mode combined cycle power plant
RU2015149555A (en) METHOD FOR WORKING MANEUVERED REGENERATIVE STEAM-GAS HEAT ELECTROCENTRAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU138055U1 (en) MANEUVERED STEAM-GAS INSTALLATION WITH MULTIFUNCTIONAL VAPOR DISTRIBUTION NODES
RU2393358C1 (en) Power insatallation (versions)
Kozyaruk et al. An energy-efficient autonomous energy supply system based on an external combustion engine
RU147509U1 (en) THERMAL POWER PLANT

Legal Events

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

Effective date: 20190110