ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ГИДРОРЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ, АНАЛИЗ УРОВНЯ И ПЕРСПЕКТИВ РАСШИРЕНИЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ....................................... 15
1.1. Мировой опыт развития энергетики на основе возобновляемых источников энергии............................................................................................................................ 15
1.2. Гидроэнергетические ресурсы Республики Таджикистан ................................. 17
1.3. Особенности организации системы электроснабжения в Республики Таджикистан .................................................................................................................. 21
1.4. Проблемы электроснабжения и особенности энергопотребления удаленных и труднодоступных районов Республики Таджикистан .............................................. 24
1.5.Технико-экономическое обоснование структур электроснабжения горных районов Таджикистана.................................................................................................. 30
1.7. Автоматизированная МГЭС, как основа системы электроснабжения горных районов Таджикистана.................................................................................................. 38
Выводы по главе 1 ......................................................................................................... 42
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТРЁХФАЗНОГО ИНВЕРТОРА С ДИСКРЕТНОЙ КОММУТАЦИЕЙ КЛЮЧЕЙ 44
2.1.1.Топология трехфазного инвертора напряжения ............................................... 44
2.1.2.Топология трёхфазного инвертора напряжения со средней точкой конденсатора в цепи питания ....................................................................................... 45
2.1.3.Топология трехфазного инвертора напряжения с четвертой стойкой ........................................................................................................................... 46
2.1.4. Топология на основе трёх отдельных однофазных инверторов .................... 47
2.2.Известные методы симметрирования напряжения на выходе полупроводниковых преобразователей ...................................................................... 49
2.3.Методы дискретного преобразования постоянного напряжены в переменное трёхфазное ...................................................................................................................... 51
2.4.Гармонический анализ трёхфазного напряжения при дискретном преобразовании .............................................................................................................. 56
3
2.5.Описание процесса симметрирования напряжения с активной нагрузкой преобразователя ............................................................................................................. 58
2.6.Особенности процессов симметрирования при активно индуктивной нагрузке .......................................................................................................................... 65
Выводы по главе 2 ......................................................................................................... 70
ГЛАВА 3. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПОТАКТОВОГО ДИСКРЕТНОГО СИММЕТРИРОВАНИЯ ................................................................. 71
3.1.Функциональная и структурная схема системы дискретного потактового симметрирования фазного напряжения ...................................................................... 71
3.2. Синтез регулятора напряжения нулевой точки сети ......................................... 74
3.3. Релейно- импульсный регулятор напряжения нулевой точки сети ................. 76
Выводы по главе 3 ......................................................................................................... 84
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ПОЛУМОСТОМ ............................................................................................................ 85
4.1.Компьютерное моделирование полупроводникового преобразователя с дополнительным транзисторным полумостом ........................................................... 85
4.2.Моделирование полупроводникового преобразователя с дополнительным транзисторным полумостом при активно-индуктивной нагрузке ........................... 89
4.3. Моделирование релейного регулятора напряжения общей точки ................... 92
4.4. Исследование работы системы в несимметричном режиме ............................. 95
4.4.1. Трехфазная несимметрия.................................................................................... 95
4.4.2. Несимметрия в фазах и обрыв фазы А .............................................................. 99 4.4.3. Несимметрия в фазах и обрив фазах “А” и фазы “В” ................................... 100
Выводы по главе 4 ....................................................................................................... 102
ГЛАВА 5. МАКЕТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ СИММЕТРИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЁХФАЗНОЙ СЕТИ .................................................................... 103
5.1.Реализация полупроводникового преобразователя с дополнительным транзисторным полумостом ....................................................................................... 103
5.1.1. Источник питания .............................................................................................. 104
4
5.1.2. Плата питания .................................................................................................... 105
5.1.3. Плата управления .............................................................................................. 105
5.1.4. Платы драйверов ................................................................................................ 108
5.1.5. Силовая часть ..................................................................................................... 109
5.1.6. Алгоритм ............................................................................................................ 109
5.1.7. Получение трехфазного переменного напряжения ...................................... 110
5.1.8. Определение несимметрии ............................................................................... 111
5.2. Настройка и программирование микроконтроллера ....................................... 113
5.2.1. Настройка в CubeMX ....................................................................................... 113
5.2.2.Порты ввода-вывода 115
5.2.3. Настройка таймеров в программе CubeMX 116
5.2.4. Настройка АЦП.................................................................................................. 119
5.2.5. Программирование микроконтроллера ........................................................... 120
5.2.6. Переменные ........................................................................................................ 120
5.2.7. Главный исполнительный файл main.c .......................................................... 121
5.2.8. Файл прерываний STM32_it.c ......................................................................... 122
5.3.Работа полупроводникового преобразователя с дополнительным транзисторным полумостом при симметричной нагрузки ..................................... 124
5.4.Работа полупроводникового преобразователя с дополнительным транзисторным полумостом при несимметричной нагрузке .................................. 125
5.5.Оценка эффективности применения предлагаемого принципа симметрирования в трёхфазных преобразователях напряжения ........................................................... 131
Выводы по главе 5 ....................................................................................................... 132
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 134
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................... 136
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Классификация малых гидроэлектростанций ....................... 155
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Гидротурбины и генераторы для МГЭС ............................... 159 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Фотографии МГЭС «Панчруд -500кВт» .............................. 163 ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Суточный режим работы МГЭС «Панчруд – 500кВт» с 5. 02. 2019 г. до 8. 02. 2019 г. .............................................................................................. 164
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Тексты программных файлов ................................................. 166
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Евразийский патент ................................................................. 184
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Патент РФ ................................................................................. 185
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Диплом аспирантско-магистерского научного семинара .... 186
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. АКТ Открытое акционерное общество «Барки Точик» ...... 187
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. АКТ ООО «Южно-Уральский Электромеханический завод» ............................................................................................................................ 188
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Справка Института энергетики Таджикистана ................... 189
ПРИЛОЖЕНИЕ 12. Справка Горно-металлургического института Таджикистана ............................................................................................................... 190
