Лекция Способы построения микрогэс

W 
W 
ГТ 
Г 
n = const 
ГТ 
Г 
U
н
, f
н
 = const 
Н 
Р
н
, U
н
, f
н
 = const 
Н 
n = const 
АБН(f
н
) 
в) 
W 
ГТ 
ППС 
Г 
U
н
, f
н
 = const 
Н 
n = var 
n = const 
г) 
W 
ГТ 
МВИ 
U
н
, f
н
 = const 
Н 
n = var 
Рис.2.3 Варианты построения систем стабилизации выходных 
параметров автономных энергоустановок, использующих энергию 
природных возобновляемых источников 
Применительно к микроГЭС, регулирование частоты вращения 
турбины заключается в изменении угла поворота рабочих лопастей или 
регулировании расхода воды. При этом происходит выравнивание 
мощности, развиваемой турбиной, и мощности нагрузки. Наибольшее 
распространение в микрогидроэлектростанциях получило регулирование 
расхода воды путем изменения величины открытия направляющего 
аппарата [4]. Схема энергоустановки с регулированием частоты вращения 
турбины путем изменения энергии рабочего потока или угла атаки рабочих 
лопастей показана на рис.2.3-а. 
Основными 
недостатками 
регулируемых 
турбин 
являются 
усложнение 
их 
конструкции, 
а 
также 
необходимость 
в 
электромеханической 
системе 
регулирования 
частоты 
вращения 
установки. Из-за 
наличия в 
системе регулирования инерционных 
элементов 
частота выходного 
напряжения 
автономного 
источника

---

электропитания в переходных режимах может изменяться в широких 
пределах. В литературе приводятся данные, что действие регулятора 
скорости начинает сказываться на мощности турбины только через 0,2-0,3 
с, а время регулирования для малых гидротурбин равно 1,5-3 с. [5]. 
Упростить 
конструкцию 
турбин 
и 
добиться 
большего 
быстродействия регуляторов 
частоты возможно путем регулирования 
величины нагрузки энергоустановки. Такая возможность определяется 
зависимостью частоты вращения турбины от развиваемой ее мощности, 
которая 
в автономных 
системах 
электроснабжения 
потребляется 
электрической нагрузкой. Следовательно, выбирая соответствующую 
нагрузку источника электропитания, можно стабилизировать частоту 
вращения системы: генератор – приводная турбина. Изменять величину 
нагрузки автономного источника электропитания возможно включением 
на выход генератора регулируемой балластной нагрузки. 
Если под «балластной» понимать некоторую полезную нагрузку, то 
данный 
способ 
стабилизации 
подразумевает 
автоматическое 
перераспределение 
электрической 
мощности 
между 
некоторыми 
потребителями,