Энергетические аспекты функционирования транспортных систем горной промышленности

Объектом исследования являются преобразователи электрической энергии, применяемые, в том числе, в системе электрического транспорта. Предмет исследования: энергетические характеристики преобразователей электрической энергии. Цель исследования: повышение энергетических характеристик преобразователей электрической энергии путем развития схемотехнических решений и теоретических аспектов их построения. Рассмотрены вопросы совершенствования автономного инвертора, формирующего трехфазную систему напряжений, гармонический состав которых полностью удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к качеству электрической энергии для сетей 0,4кВ. Исследована возможность плавной регулировки уровней напряжений на выходе инвертора в пределах 6%, что может быть полезным при коррекции режимов работы системы электроснабжения. Для подтверждения достоверности полученных результатов построена и испытана физическая модель рассматриваемого автономного трехфазного инвертора. Результаты экспериментов подтверждают правильность изложенных теоретических положений и свидетельствуют о практической достижимости получения трехфазных систем напряжений с суммарным коэффициентом гармонических составляющих порядка 4,87%, что в 1,64 раз ниже порогового показателя в 8%, установленного в нормах на качество электрической энергии. Рассмотрены вопросы организации зарядной инфраструктуры для электрифицированного карьерного автотранспорта на примере зарядных станций с накопителями энергии для компенсации пиков нагрузок и провалов потребления, что помогает улучшить стабильность работы энергосистемы, поможет повысить коэффициент использования электрооборудования. Предложенный метод управления зарядной станцией позволяет динамически регулировать границы нагрузки при зарядке и разрядке накопительной аккумуляторной батареи. При этом используются динамические итеративные алгоритмы для различных конфигураций накопителей энергии, тем самым обеспечивая прямое регулирование зарядки и разрядки накопителей энергии. . Выполнено имитационное моделирование в программной среде MATLAB Simulink зарядной станции с шиной постоянного тока, выполняющей распределение запрашиваемой транспортным средством мощности между входным AC/DC преобразователем и буферным накопителем энергии. Функционал синтезированной модели позволяет проводить гибкую настройку параметров, таких как: мощность AC/DC преобразователя, энергоемкость буферного накопителя и его рабочий диапазон уровня заряда, а также формировать нагрузочную диаграмму потребителя.