Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Высокотемпературный сверхпроводниковый генератор мощностью 1 МВ*А для ветроэнергетических установок

Константин Львович Ковалев, Владимир Николаевич Полтавец, Ирина Петровна Колчанова, Роман Ильдусович Ильясов, Валерий Петрович Фирсов, Konstantin L. KOVALEV, Vladimir N. POLTAVETS, Irina P. KOLCHANOVA, Roman I. IL’YASOV, Valerii P. FIRSOV

Аннотация


Ведущие зарубежные и российские научные центры ведут работы по созданию ветроэнергети­ческих установок (ВЭУ) на основе эффекта сверхпроводимости. Генераторы на основе высокотем­пературных сверхпроводниковых (ВТСП) материалов характеризуются большим значением удель­ной мощности, высоким КПД, более компактны и обладают повышенным ресурсом. Кроме того, применение ветрогенератора с волновым мультипликатором позволяет увеличить частоту враще­ния генератора и дополнительно снизить массу поворотной части ветроэнергетической установ­ки. Приведены результаты теоретического расчета и численного моделирования, дано описание конструкции и показаны результаты испытаний первого в России сверхпроводникового синхронно­го генератора мощностью 1 МВА с обмотками возбуждения на основе ВТСП ленты 2-го поколе­ния для ВЭУ.

Ключевые слова


сверхпроводниковый генератор; ветроэнергетическая установка; сверхпроводниковые обмотки возбуждения; YBCO; криостат; опытный образец

Полный текст:

PDF

Литература


Итоги развития мировой ветроэнергетики в 2016 г. Альтернативная энергия. http://altenergiya.ru/novosti/itogi-razvitiya- mirovoj-vetroenergetiki-v-2016.html

Список ветряных электростанций России: https: //ru. wikipedia.org/wiki/

Скорости ветра в России и строительство ветряных электростанций (ВЭУ). Новая Генерация: http: //www.manbw. ru/analitycs/windrus.html

Постановление Правительства России от 28.05.2013 № 449: http://federalbook.ru/files/TEK/Soderzhanie/Tom%2014/ Vl/Postanovlenie.pdf

Распоряжение Правительства России от 28.05.2013 № 861-р: http://energoeducation.ru/wpсontent/uploads/2015/11/ LAW183743_0_20151002_142857_54085.pdf

Ковалев К.Л. Отечественные разработки электромеханических преобразователей и накопителей энергии на основе ВТСП. Сверхпроводники в электроэнергетике, 2016, т. 13, вып. 1: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/bulletein_v13_n1_ 2016.pdf

Ковалев Л.К., Ковалев К.Л., Колчанова И.П. Анализ состояния зарубежных и отечественных разработок по созданию сверхпроводниковых электрических машин. — Электричество, 2013, № 1, с. 2—13.

Существующие в мире проекты ВТСП электродвигателей и генераторов. Сверхпроводники в электроэнергетике, 2008, т. 5, вып. 3: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/bulletein_ v5_n3_2008.pdf

Bekker J. Efficient Modelling of a Wind Turbine System for Parameter Estimation Applications: http://www.crses.sun.ac.za/files/research/completed-research/wind/jc_bekker.pdf

Kovalev K., Kovalev L., Poltavets V., Samsonovich S., Ilyasov R. Synchronous Generator with HTS-2G field coils for Windmills with output power 1 MW. 11th European Conf. on Applied Superconductivity (EUCAS2013) IOP Publishing Journal of Physics: Conf. Series 507 (2014) 032023 doi:10.1088/1742-6596/507/ 3/032023. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/ 507/3/032023/pdf

Геращенко А.Н., Постников В.А., Самсонович С.Л. Пнев­матические, гидравлические и электрические приводы летательных аппаратов на основе волновых исполнительных механизмов: Учебник. — М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010, 548 с.

Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин: Учеб. пос. для техникумов. — М.: Энергоатомиздат. 1984, 360 с.

Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 532 с.

Козуб С.С. Производство ВТСП рейстрековых обмоток электрических машин. Сверхпроводники в электроэнергетике, 2016, т. 13, вып. 1: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/ bulletein_v13_n1_2016.pdf

Костюк В.В., Каторгин Б.И., Фирсов В.П., Ковалев К.Л., Равикович Ю.А., Тимушев С.Ф. Криообеспечение ВТСП электрогенераторов и электродвигателей. Инновационные техноло­гии в энергетике. Кн. 3. Прикладная высокотемпературная сверхпроводимость. — М.: Наука, 2016, с. 77—114.

Itogi razvitiya mirovoi vetroyenergetiki v 2016 g. Al’ternativnaya energiya (Results of the development of the world wind power in 2016. Alternative energy): http://altenergiya.ru/ novosti/itogi-razvitiya-mirovoj-vetroenergetiki-v-2016.html

Spisok vetryanykh elektrostantsii Rossii (List of wind power plants in Russia): https://ru.wikipedia.org/wiki/

Skorosti vetra v Rossii i stroitel’stvo vetryanykh elektrostantsii. Novaya Generatsiya (Wind speeds in Russia and the construction of wind farms. New Generation): http://www.manbw.ru/analitycs /windrus.html

Postanovleniye Pravitel’stva Rossii ot 28.05.2013 No. 449 (Decree of the Government of the Russian Federation No. 449 of May 28, 2013): http://federalbook.ru/files/TEK/Soderzhanie/ Tom%2014/VI/Postanovleme.pdf

Rasporyazheniye Pravitel’stva Rossii ot 28.05. 2013 No. 861-р. (Order of the Government of Russia of May 28, 2013, No. 861-р): http://energoeducation.ru/wpсontent/uploads/2015/11/LAW183743 _0_20151002_142857_54085.pdf

Kovalev K.L. Otechestvennye razrabotki elektromekhanicheskikh preobrazovatelei i nakopitelei energii na osnove VTSP. Sverkhprovodniki v elektroyenergetike (Domestic developments of electromechanical converters and energy storage devices based on VTSP. Superconductors in electric power industry), 2016, vol. 13, iss. 1: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/bulletein_ v13_n1_2016.pdf

Kovalev L.K., Kovalev K.L., Kolchanova I.P. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 2013, No. 1, pp. 2—13.

Sushchestvuyushchiye v mire proyekty VTSP elektrodvidatelei i generatorov. Sverkhprovodniki v elektroyenergetike (The existing projects in the world of VTSP electric motors and generators.Superconductors in electric power industry ), 2008, vol. 5, iss. 3: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/bulletein_v5_ n3_2008.pdf

Bekker J. Efficient Modelling of a Wind Turbine System for Parameter Estimation Applications: http://www.crses.sun.ac.za/files/ research/completed-research/wind/jc_bekker.pdf

Kovalev K., Kovalev L., Poltavets V., Samsonovich S., Ilyasov R. Synchronous Generator with HTS-2G field coils for Windmills with output power 1 MW. 11th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2013) IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series 507 (2014) 032023 doi:10.1088/1742-6596/ 507/3/032023: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/507/3/032023/pdf

Gerashchenko A.N., Postnikov V.A., Samsonovich S.L. Pnevmaticheskiye, gidravlicheskiye i elektricheskiye privody letatel’nykh apparatov na osnove volnovykh ispolnitel’nykh mekhanizmov (Pneumatic, hydraulic and electric drives of aircraft based on wave actuators). Moscow, Publ. «MAI-PRINT», 2010, 548 p.

Katsman M.M. Raschet i konstruirovaniye elektricheskikh mashin (Calculation and design of electrical machines). Moscow, Energoatomizdat, 1984, 360 p.

Ivanov-Smolenskii A.V. Elektricheskiye mashiny (Electrical machines). Moscow, Publ. House of Moscow Power Engineering Institute, 2006, 532 p.

Kozub S.S. Proizvodstvo VTSP reistrekovykh obmotok elektricheskikh mashin. Sverkhprovodniki v elektroyenergetike (Production of VTSP rake windings of electrical machines. Superconductors in electric power industry), 2016, vol.13, iss.1: http://perst.isssph.kiae.ru/supercond/bulletein/bulletein_v13_ n1_2016.pdf

Kostyuk V.V., Katorgin B.I., Firsov V.P., Kovalev K.L., Ravikovich Yu. A., Timushev S.F. Krioobespecheniye VNSP elektrogeneratorov i elektrodvigatelei. Innovatsionnye tekhnologii v energetike. Kn. 3. Prikladnaya vysokotemperaturnaya sverkhprovodimost’ (Cryosupply of VTSP electric generators and electric motors.Innovative technologies in power engineering. Book. 3. Applied high-temperature superconductivity). Moscow, Publ. «Nauka», 2016, pp. 77—114.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2017-10-4-15

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.