1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Поэтому емкость батарси нужно выбирать, исходя из длительности и повторяемости этих периодов. Заданное количество энергии прн жестком графике нагрузки и наличии аккумулирования может быть получено от ВЭУ при ветроколесах разного диаметра, но чем меньше диаметр ветроколеса, тем больше должна быть емкость аккумулятора. Практически при весьма ограниченном числе типов н мошностей ветродвигателей, выпускаемых промышленностью, чаше приходится брать имеющийся ветроагрегат или ветродвигатель, подходяший по установленной мощности, и к нему подбирать аккумуляторную батарею. Приближенный расчет емкости батарей методом суточных балансов энергии. !34 Зная величину суточного потребления энергии н возмож чые по ветровому графику суточные выработки ветроагрегата за расчетны~й период, можно определить емкость аккумуляторов при разной степени обеопйченности энергоснабжения путем составления балансов суточной выработки н потребления энергии на каждые календарные сутки этого периода.
Суточная выработка ветроагрегата А„,, пропорциогс нальна интегралу ) о'Ы! и может быть вычислена по р формуле гс А„,,=4,81 1О '0'сп,п„~о'а!Г (ивгп ч1 (3-1) а гдЕ $, .4,, ч„— средневзвешеннь!е значения коэффициента использования эпергин ветра и к. п. д. механической передачи и генератора. Формула (3-1) учитывает колебания скорости ветра в течение суток н поэтому определенная таким образом суточная выработка значительно отличается от величины, которая может быть получена по,кубу среднесуточной скорости ветра. Поэтому суточная выработка должна определяться лишь на основанил действительных суточных графиков изменения скорости ветра, Точное определение выработки по фактическим графикам для кажды|х суток длительного периода невозможно ввиду трудоемкости такого подсчета и отсутствия, как правило, достаточного количества наблюдений. Поэтому, пользуясь величинами о за длительср.сут ный период по данным метстанций, приходится ограничиваться вычислением приближенной зависимости суточной выработки от среднесуточной скорости ветра с учетом диапазона, рабочих скоростей ветра, используемых данным вегроагрегатом.
По ограниченному числу суточных наблюдений (например, месяцу) в месте установки агрегата или ближайшем пункте определяется зависиФр мо ть о, „, от ~~ о, которая переносится на весь дан~мин нын сезон. !35 Такая зависимость может быть выражена или непосредственно графиком или в виде коэффициента поправки на Гс о ~в а (~с .сут)' пса.сут~ с который нужно умножить на па,„,, чтобы получить по этой величине действительную выработку установки А„,.
Разница между возмоукной выработкой ветроагрегата А„ , и суточным потреблением А„ „, будет определять необходимую емкость аккумуляторов А„,у,: А, =А — А «в.сут п.сут в.сут' '13-2) 136 Общая емкость аккумуляторов определяется числом суток и, в течение которых аккумуляторы должны питать нагрузку и выражается произведением пА«„,у,. Расчет параметров ветроустановки при определении выработки ведется в следующем порядке: 1. По данным потребителей подсчитываются среднесуточные нагрузки и суточное потребление А„„.
2. Для средневетреного года (50«уа обеспеченности) по формуле (3-1) илн коэффициентам й подсчитываются значения возможной выработки ветроагрегата А„у, для одного или нескольких диаметров ветроколес О. 3. Лля разных емкостей аккумулятора от нулевой до семи восьмисуточной атодсчитываются в табличной форме для каждых суток балансы выработки и потребления энергии с учетом аккумулирования. 4. Подсчитывается годовое число суток, в которые потребитель не удовлетворяется энергией, и строятся кривые зависимости их числа (или обеспеченности в ,процентах) от величин емкости аккумулятора (рнс, 3-1).
Получен|ные величины расчетной емкости аккумулятора должны быль увеличены делением на средний эксплуатационный к. п, д, свинцовых аккумуляторов р — — 0,75 5. Проводится подсчет стоимости сооружения ВЭУ и себестоимости энергии при заданной степени обеспеченности энергоснабжения для вариантов с тепловым резервом и без него и строятся кривые зависимости стоимости энергии от емкости аккумулятора. Выбирастся вариант наименьшей стоимости энергии.
Выбранная величина емкости батареи должна быть проверена по допустимому зарядному току, величина которого должпа быть не меньше номинального тока генератора ветроагрегата, и ~по допустимому я разрядному току нагруз- чй, ки. Приближ е н н ы Й$ дусей метод расчета ем- ~ кости батареи по таблице. Прн отсут- ~ ствии данных по структуре ветрового потока и для ориентнровочн|ых расче- Гипс"и" а'%ма'"пп«адп1стУлмпУ тов емкости аккумулято- Рис. 3-!. Зависимость числа нераров может служить табл. 6очих суток Вэу от емкости ак- 3-1. кумучитора и диаметра ветроко.
Она составлена В. Р. леса. Секторовым и Г. Л. Печковским на основании данны~к четырехлетних наблюдений периодов безветрия в одном из пунктов Московской области для и =8 м/сек и разных о,„„ветроагрегатов. Следует учитывать, что аккумуляторы, выбранные по этой таблице, не проверены на возможность их полного заряда в периоды между разрядами, что учитывается в приведенной выше методике более точного расчета емкости аккумуляторов, вследствие чего мощности ветродвигателей при выборе аккумуляторов по табл.
3-1 нужно брать с запасом 20 — 25%. Из табл. 3-1 видно, что длительность нерабочих периодов ветродвигателей сильно возрастает при увеличении начальной рабочей скорости ветродвигателя. Требуемая емкость аккумуляторов для получения заданной обеспеченности питания потребителей зависит от числа длительных нерабочих периодов ветроагрегата. 137 Н с» СО Ф ээь чхО9 н 9 хх х ч о с * х хй а ой О о О х ос с ох Я о х ' а и в о О Ф. в| х Ф эа х о вь о х со со а с'» сч с'ь х х о м '(хо» в есээв еэь»оэохэ хаьаэел -ан во»еь оьэвь сь а -с »- о с» с»- х»» с» сч энь чх09 в 9 х а х х а» о»х а хх х ххэ х о ха ,о х о' с х х э са »а» са % 'Лвоэ в ее*эе еаьэоэохэ хаьоэ .хван воэеь охэнь эт -чхоэ е 9 а х а.х о ах ох о»в х 9 ,оо о <-и оах о хах ОХО ОС с а О» Э» о о о о а » са с' са с'э о о о о о хх са СЧ»- Н» О сч о % 'ьхоэ е еа*эв хаьйоеохэ хеьааеа -ан ээээ~ Оь»нь Н» са о О эаых 'эа 133 139 о О х эх О э Ф вь Ч о )1- О о ха О эь я х сэ сэ х» х х.
Ю с.' Я О вь „х ОО х О ах с х й их хм х х х О Х я Обеспеченность покрытия нагрузки в процентах может быть подсчитана по приближенной формуле р= 100(л,(2 — ьл) + л, (3 — лх) + л (4 — ль) +...) э ''' '/„ (3-3) где и,» п, и т. д. — число нерабочих периодов в году продолжительностью 2, 3, 4 и т. д. суток; т — емкость аккумуляторов в сутках. Если разность, стоящая в круглых скобках, отрипательна, то она исключается из формулы (3-3). Расчет по формуле (З-З) и табл.
3-1 показывает, что при р=95% можно ограничиваться обшей емкостью аккумуляторов в пределах 1 — 5 суток при о, „=4,5 — б м/сек и ох„„= =3 — 5 м/сок. При выборе емкости аккумуляторов по табл. 3-1 для потребителей с суточным расходом ввергни более 1 квт ч. и работе с ветродвигателями, имеющими ох„„=4 — 5 м/сек, расчетная емкость получается весьма значительной.
В этих случаях целесообразно применять резервный тепловой двигатель, что позволяет ограничиваться установкой аккумуляторов с одно-двухсуточным запасом емкости. 3-2. РЕЖИМЫ РАБОТЪ! .И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 1. Режимы работы. В зависимости от измененийскорости ветра и величины нагрузки ВЭУ постоянного тока может работать в одном из следующих режимов: !) ветроагрегат заряжает батарею без внешней нагрузки; 2) ветроагрегат заряжает батарею н одновременно питает внешнюю нагрузку; 3) ветроагрегат и батарея работают параллельно на внешнюю нагрузку и 4) батарея питает внешнюю нагрузку одна. Таким образом, аккумуляторная батарея работает на ветроустановке, как правило, в смешанном режиме, переходящем с режима заряд — разряд в периоды отсутствия нагрузки или ветра, на режим постоянного подзаряда (буферный режим) при наличии ветра и внешней нагрузки. Так работают все ВЭУ постоянного тока, кроме тех ветрозарядных установок, которые по роду своих потребителей должны иметь две батареи.
В последнем случае батареи работают только в режиме заряд — разряд, причем одна из пих заряжается от ветроагрегата, а другая питает в это время потребителей. Поскольку величина зарядного тока зависит от раз. ности напряжений генератора и аккумуляторной батареи, отдача ветроагрегата, ррботающего на заряд батареи, ~при заданной скорости вращения кч генератора зависит от степени заряженности. батареи. Чем меньше заряжена батарея и, следовательно, ниже ее напряжение, тем больше будут зарядный ток и отдача генератора при условии достаточной мощности ветродвигателя. При недостатке последней скорость вращения агрегата снизится до па и генератор перейдет на ра~боту по другой, сниженной внешней характеристике, при работе по которой отдача генератора и зарядный ток батареи уменьшатся в соответствии с располатаемой мощностью ветродвигателя.
Рабочие характеристики ветроагрегата Р, =)(п) соответственно также понижаются. Рассмотрим условия заряда и разряда аккумуляторной батареи и распределения нагрузки между нею и ветроагрегатом для общего случая их параллельной работы. Условно принимая зарядный ток батареи положительным, получим выражение силы тока внешней нагрузки 1: (3-4) 1=1„— 1е (3-6) РьЕ=ń— Е,=1,(г„+ и )+1гг, где г — сопротивление цепи якоря генератора; г и — внутреннее сопротивление батареи и соединие тельных проводов. При отсутствии внешней нагрузки (1=0) генератор работает только на заряд батареи (первый режим).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
