Development of a renewable hybrid power plant with extended utilization of pumped storage unit equipment

Abstract

Запропоновано схему гібридної відновлюваної електричної станції з розширеним використанням встановленого обладнання гідроакумулюючого блока для перетворення постійного струму фотоелектричних та вітрових генераторів в змінний. Схема базується на наявних компонентах з широко використовуваною відпрацьованою технологією. Для видачі потужності та перетворення постійного струму сонячних та вітрових генераторів в змінний окрім мережевих інверторів використовується синхронний генератор гідроакумулюючого блоку. Для обертання генератора крім гідротурбіни також використовується асинхронний двигун, підключений через частотно-регульований привод до загальної шини постійного струму станції. Крім того, до шини постійного струму підключені електрохімічні акумулятори і батареї конденсаторів. Проаналізовано можливість використання різних типів електричних машин для приводу синхронного генератора і показано перевагу асинхронного двигуна. Змодельовано реакцію асинхронного двигуна на коливання швидкості обертання і показано його здатність брати участь в регулюванні частоти мережі. На прикладі типового добового графіка навантаження і генерації показано, що запропоноване рішення по перетворенню постійного струму в змінний має ККД, близький до ККД мережевого інвертора. Запропонована схема гібридної станції дозволяє підвищити надійність роботи відновлюваних джерел енергії і стабільність частоти мережі. Це досягається завдяки збільшенню інерції обертових мас в енергосистемі, можливості управління коефіцієнтом потужності синхронного генератора і властивій асинхронному двигуну реакції на коливання швидкості обертання. Створення таких гібридних станцій відкриває шлях до подальшого збільшення частки відновлюваних джерел в енергосистемі.