<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/1029-7448-2021-64-1-40-50</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-2040</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Расчет емкости для работы мини-энергокомплекса на основе асинхронного генератора в автономном режиме</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Calculation of the Capacity for the Operation of a Mini-Energy Complex Based on an Inde-pendently Operating Asynchronous Generator</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Константинова</surname><given-names>С. B.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Konstantinova</surname><given-names>S. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки: Константинова Светлана Валерьевна – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь.  Тел. +375 17 292-65-52  </p><p>svkon2000@gmail.com</p></bio><bio xml:lang="en"/><email xlink:type="simple">svkon2000@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Капустинский</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kapustinskii</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Минск</p></bio><bio xml:lang="en"/><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ярошевич</surname><given-names>Т. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yaroshevich</surname><given-names>T. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Минск</p></bio><bio xml:lang="en"/><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belаrusian National Technical University</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>02</month><year>2021</year></pub-date><volume>64</volume><issue>1</issue><fpage>40</fpage><lpage>50</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Константинова С.B., Капустинский А.Ю., Ярошевич Т.М., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Константинова С.B., Капустинский А.Ю., Ярошевич Т.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Konstantinova S.V., Kapustinskii A.Y., Yaroshevich T.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/2040">https://energy.bntu.by/jour/article/view/2040</self-uri><abstract><p>В статье анализируется работа мини-энергокомплекса (МЭК) на базе альтернативных источников энергии. В качестве генерирующего устройства принят асинхронный генератор (АГ). МЭК работает в автономном режиме со стандартными параметрами электроэнергии без использования преобразователя частоты. Для работы в автономном режиме АГ необходим источник реактивного тока возбуждения. На основе проведенных расчетов и результатов, полученных с помощью экспериментальной установки, анализируются условия работы МЭК со стандартными параметрами электроэнергии при изменяющейся нагрузке. Характерной особенностью автономного МЭК является соизмеримость мощностей генерирующего устройства и потребителей. Включение и отключение любого потребителя существенно изменяют параметры локальной электрической системы и влияют на работу самого генератора. В данной статье основное внимание уделено влиянию трехфазной двигательной нагрузки на устойчивую работу АГ. При функционировании МЭК в автономном режиме должны быть обеспечены надежное самовозбуждение асинхронного генератора и запуск потребителей, мощность которых соизмерима с генерирующей установкой. Также необходимо обеспечить поддержку стабильности напряжения, возможность автоматической работы генерирующей установки, сохранение ее целостности в аварийных режимах. Таким образом, для устойчивой работы автономного МЭК на основе асинхронного генератора следует учитывать характер нагрузки, знать параметры локальной сети, точное наличие потребителей и их характеристики, параметры схем замещения асинхронных двигателей. Кроме того, необходим точный расчет емкости при изменении параметров электрической системы, чтобы не потерять самовозбуждение АГ, что равнозначно отключению всей нагрузки генератора и ведет к резкому увеличению скорости. Для решения данных проблем требуется создание быстродействующей системы управления МЭК.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article present the analysis of the operation of the mini-energy complex (MEC) based on alternative energy sources. An asynchronous generator (AG) was taken as energy source. The IEC operates independently with standard power parameters without the use of a frequency converter. To operate independently, AG needs a source of reactive excitation current. Based on the calculations carried out and the results obtained with the use of the experimental facility,the operating conditions of the MEC with standard parameters of electricity under varying load have been analyzed. A characteristic feature of the autonomous MEC is the commensurate capacity of the generating device and consumers. Therefore, any power consumer on/off leads both to significant changes of local electric system parameters and affects the operation of the generator itself. In this article, the main attention is paid to the influence of three-phase motor load on stable AG operation. When the MEC operates independently, reliable self-excitation of the asynchronous generator and the start-up of consumers whose power is commensurate with the generating unit must be ensured. It is also necessary to ensure the maintenance of voltage stability, the possibility of automatic operation of the generating unit, and the preservation of its integrity in emergency modes. Thus, for stable MEC-based AG operation the nature of the load should be taken take into account, the parameters of the of the local grid should be known as well as the exact availability of consumers and their characteristics, and also equivalent circuit parameters of asynchronous motors. In addition, it is necessary to accurately calculate the capacity when changing the parameters of the electrical system, so as not to lose the self-excitation of the asynchronous generator, which is equivalent to disconnecting the entire load of the generator and causes a sharp increase in speed. To solve these problems, it is necessary to create a high-speed MEC control system.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>мини-энергетика</kwd><kwd>альтернативные источники энергии</kwd><kwd>генерирующее устройство</kwd><kwd>магнитный ток</kwd><kwd>самовозбуждение асинхронного генератора</kwd><kwd>трехфазная двигательная нагрузка</kwd><kwd>схема замещения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mini-energy</kwd><kwd>alternative energy sources</kwd><kwd>generating device</kwd><kwd>magnetic current</kwd><kwd>self-excitation of an asynchronous generator</kwd><kwd>three-phase motor load</kwd><kwd>equivalent circuit</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вольдек, А. И. Электрические машины / А. И. Вольдек. Л.: Энергия, 1978. 832 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vol'dek A. I. (1978) Electrical Machinery. Leningrad, Energiya Publ. 832 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бояр-Сазонович, С. П. Асинхронный генератор. Свойства и перспективы / С. П. Бояр-Сазонович // Электротехника. 1990. № 10.С. 55–57.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boyar-Sazonovich S. P. (1990) Asynchronous Generator. Properties and Prospects. Elektrotekhnika = Elrectrical Engineering, (10), 55–57(in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Китаев, А.В. О физическом механизме самовозбуждения асинхронной машины / А. В. Китаев, И. Н. Орлов // Электричество. 1978. № 4.С. 47–51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev A. V., Orlov I. N. (1978) On the Physical Mechanism of Self-Excitation of an Asynchronous Machine. Elektrichestvo, (4), 47–51 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кунцевич, П.А. Асинхронный генератор как автоперестраиваемая автоколебательная система / П. А. Кунцевич // Электричество. 1988. № 6.С. 38–48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuntsevich P. A. (1988) Asynchronous Generator as an Self-Reconfiguring Self-Oscillating System. Elektrichestvo, (6), 38–48 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Teissier, M. Auto-Amorcage D’une Génératrice Asynchrone Triphase Autonome En Charge Équilibrée Ou Non: Thèse de doctoraten Sciences. Génie électrique / M. Teissier. SPI-EE Ade Lyon, 1997.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Teissier M. (1997) Auto-Amorcage D’une Génératrice Asynchrone Triphase Autonome En Charge Équilibrée Ou Non: Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique. SPI-EE Ade Lyon. (in French)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Константинова, С. В. Электромеханические системы в миниэнергетике на основе асинхронного генератора: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.09.03/ С. В. Константинова; Бел.гос.политех. акад. Минск, 2000. 21с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Konstantinova S. V. (2000) Electromechanical Systems in Mini-Power Based on an Asynchronous Generator. Minsk, Belarusian State Polytechnic Academy. 21 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Джендубаев, А.-З.Р. Особенности самовозбуждения автономных генераторов. Ч.2. Асинхронный генератор / А.-З. Р. Джендубаев // Электричество. 2006. № 12.С. 25–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dzhendubaev A.-Z. R. (2006) Specific Features of Self-Excitation of Autonomous Generators.Part 2. Asynchronous Generator. Elektrichestvo, (12), 25–32 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Марков, В. С. Обзор и анализ современных гипотез возбуждения автономных асинхронных генераторов / В. С. Марков // Інтегровані технології та енергозбереження. 2017. № 1. С. 73–94.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Markov V. S. (2017) Overview and Analysis of Modern Hypotheses for the Excitation of Autonomous Asynchronous. Intehrovani Tekhnolohii ta Enerhozberezhennya = Integrated Technologies and Energy Conservation, (1), 73–94 (in Ukrainian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Константинова, С. В. Упрощенный метод определения параметров асинхронных машин / С. В. Константинова // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 1998. № 6. С. 24–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Konstantinova S. V. (1998) Simplified Method for Determining Simplified method for Determining Parameters of Asynchronous Machines, Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, (6), 24–29 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щетинин, О. В. Система возбуждения и стабилизации напряжения автономного асинхронного генератора / О. В. Щетинин; Нижегородский гос. техн. ун-т. Н. Новгород, 1994. 16 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shchetinin O. V. (1994) System of Excitation and Voltage Stabilization of an Autonomous Asynchronous Generator. Nizhnii Novgorod, Nizhnii Novgorod State Technical University. 16 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергиенко, С. А. Метод расчета статических характеристик асинхронного генератора с емкостным возбуждением / С. А. Сергиенко, Ю. В. Зачепа // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2012. № 5. С. 57–66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sergienko S. A., Zachepa Yu. V. (2012) Calculation Method for Static Characteristics of Asynchronous Generator with Capacitive Excitation. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, (5), 57–66 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Etude Statique D’une Génératrice Asynchrone Autonome Alimentant Un Moteur À Induction / M. Ouali [et al.] // International Renewable Energy Congress IREC 2009, Nov. 5–7, 2009. Sousse Tunisia, 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ouali M., Bahloul W., Chaabene M., Kamoun M. B. A. (2009) Etude Statique d’une Génératrice Asynchrone Autonome Alimentant Un Moteur À Induction. International Renewable Energy Congress IREC 2009, Nov. 5–7, 2009. Sousse Tunisia.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sidki, M. Identification des Parameters D’une Generatrice Asynchrone Pour Eolienne / M. Sidki // International Journal of Scientific Research and Engineering Technology (IJSET). 2015. Vol. 4. P. 199–204.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sidki M. (2015) Identification des Parametres D’une Generatrice Asynchrone Pour Eolienne. International Journal of Scientific Research and Engineering Technology (IJSET), 4, 199–204.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузьмин, М. А. Система управления асинхронным генератором автономной энергоустановки в рабочих и аварийных режимах / М. А. Кузьмин; Нижегородский гос. техн. ун-т. Н. Новгород, 1994. 17 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuz'min М. А. (1994) Control System of an Asynchronous Generator of an Autonomous Power Plant in Operating and Emergency Modes. Nizhnii Novgorod, Nizhnii Novgorod State Technical University. 17 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Программно-информационное обеспечение комплексов для функциональных испытаний цифровых токовых защит электроустановок в системе динамического моделирования MatLab-Simulink / И. В. Новаш [и др.] // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 4. С. 291–308. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-4-291-308.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Novash I. V., Romaniuk F. A., Rumiantsev Yu. V., Rumiantsev V. Yu. (2017) MatLab-Simulink Based Information Support for Digital Overcurrent Protection Test Sets. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 60 (4), 291–308. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-4-291-308 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петруша, Ю. С. Перспективы развития ветроэнергетики в Республике Беларусь / Ю. С. Петруша, Н. А. Попкова // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2019. Т. 62, № 2. С. 124–134. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-2-124-134.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petrusha U. S., Papkova N. A. (2019) The Prospects for Wind Energy Development in the Republic of Belarus. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 62 (2), 124–134. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-2124–134 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
