Файл: Кіріспе здіксіз даму ымына органикалы шикізатты мнай, газ жне т.docx

.

ауыстыруды аяқтағаннан кейін (4.1) теңдеуді оператор түрінде жазамы:

.

(3.2)

Электр қондырғыларындағы жұмыс процесін сипаттайтын құрылымдық схема 3 суретте көрсетілген.



Сурет 3-Жел энергетикалық қондырғының құрылымдық сұлбасы
Жел генераторының механикалық бөлігі үшін беріліс функциясын табыңыз:

,

(3.3)

мұндағы -жел доңғалағының айналуынан және индукциялық генератордың электромагниттік моментінің әсерінен пайда болатын электр генераторының білігіндегі момент.

Біз өрнектің алымы мен бөлгішін (3.2) көбейтеміз, келесі өрнекті аламыз:

.

(3.4)

Бөлгіштегі коэффициентті жақшадан алып, беріліс функциясы үшін келесі өрнекті аламыз:

,

(3.5)

мұндағы -жел генераторының механикалық бөлігінің уақыт тұрақтысы. Енгізілген жеңілдетулерді құрылымдық схемаға көрсетейік (сурет 3.1).


Сурет 3.1 - Механикалық бөлігін жеңілдетумен жел энергетикалық қондырғысының құрылымдық сұлбасы
Жел доңғалағының оң механикалық моменті оның радиусына (R), ауа тығыздығына (

---

) және желдің жылдамдығына (v)байланысты:

.

(3.6)

Бұл формулаға жел доңғалағының қуат коэффициенті кіреді, оның мәні жылдамдық ( ) және қалақшалардың шабуыл бұрышы ( ) сияқты коэффициенттермен сызықты емес байланысты .

Жел генераторының төлқұжат мәліметтерінен белгілі:

Қуатты пайдалану коэффициенті ;

Жел доңғалағының радиусы R=3,2 м;

Номиналды айналу жылдамдығы рад/с (240 айн/мин);

Желдің максималды жылдамдығы =20 м / с,

Ауа тығыздығы .

Көрсетілген параметрлерді формулаға (4.3) ауыстыру арқылы біз электр генераторының білігіндегі қозғалтқыш моментінің мәнін аламыз:

.

(3.7)

Жел доңғалағының диаметрі электр генераторының роторының диаметрінен едәуір асатындықтан, модельдеу кезінде біз жел доңғалағының Инерция моментінің мәнін ғана қолданамыз:

(3.8)

Үйкеліс коэффициенті жел электр станциясының номиналды қуатының 2-5% құрайды, бұл шамамен:

құрайды. Модель Matlab бағдарламасының Simulink қосымшасында жасалады.

1) желді модельдеу үшін қалыпты үлестірілген кездейсоқ шамалардың генераторын қолданамыз. Кездейсоқ реттіліктің орташа мәні зауыт аумағындағы желдің орташа жылдық жылдамдығына (6 м/с) сәйкес келеді.

---

2) генератор мен жүктемені модельдеу үшін біз Simpowersystems кітапханасынан осы элементтердің виртуалды блоктарын қолданамыз.

3.3-сурет әзірленген модельдің сызбасын көрсетеді.

Берілген виртуалды схемада келесі құрылымдық бөліктер көрсетілген:а-электр генераторы және жүктеме; б-Жел; в-жел тартқышы; г-механикалық бөлік.

---

Сурет 3.2 – Модельдеу нәтижелері: a – желдің жылдамдығы,

б-синхронды генератор білігінің айналу жылдамдығы,

в-өндірілетін кернеу
Графиктерден көрініп тұрғандай, электр генераторының айналу жылдамдығы жел жылдамдығының өзгеруіне сәйкес өзгереді. Бұл нәтиже шындыққа сәйкес келеді. Сондықтан бұл модельді неғұрлым күрделі мәселелерді шешудің негізі ретінде қолдануға болады. Мысалы, оны электр генераторының жылдамдығын тұрақтандыру тізбегін жобалау кезінде қолдануға болады.


Сурет 3.3-Matlab бағдарламасының Simulink қосымшасындағы жел энергетикасы қондырғысының моделі

3.5 ЖЭҚ енгізуден кейінгі экономикалық көрсеткіштерді бағалау
Жел энергетикасы қондырғыларының техникалық-экономикалық тиімділігінің негізгі өлшемдеріне негізгі факторларды жатқызуға болады: белгіленген қуаттың 1 кВт жылдық шығындары; құны 1кВт∙с электр энергиясы.

Бұл критерийлер [3] әдістемесі бойынша анықталады және келесі өрнектерден тұрады:

,

(3.8)

мұнда Р -электрмен жабдықтау объектісінің белгіленген қуаты, кВт;

К– жалпы инвестициялар, теңге.

,

(3.9)

мұнда - толық жабдықтың құны, теңге;

- жердегі орнату орнын анықтау үшін жобалау жұмыстарының құны, теңге;

- жел электр станциясын орнату үшін құрылыс және монтаждау жұмыстарының құны, теңге;

- рентабельділіктің нормативтік коэффициенті;

Т - жабдықтың экономикалық қызмет ету мерзімі, жыл.

---

С– жылдық жалпы пайдалану шығындары, теңге.

,

(3.10)

мұнда -электрмен жабдықтау жүйесін пайдалануға арналған жылдық шығыстар, теңге;

- жоспарлы жөндеуге жылдық шығындар, теңге;

1 кВт∙сағ электр энергиясының өзіндік құны мынадай формула бойынша есептеледі:

, [теңге / кВт∙сағ];

(3.11)

W- электр станциясы жылына өндіретін электр энергиясының жалпы саны.

Автономды электрмен жабдықтауды экономикалық талдау, Қазақстанда осы саладағы экономикалық жағдайлар болған кезде, көп жағдайда бюджеттік субсидиялардың азаюына әкелуі мүмкін. Тиісінше, оқшауланған электрмен жабдықтау жүйелеріндегі электр энергиясын өндірудің кірістілігі туралы айтудың қажеті жоқ. Мұндай жағдайларда рентабельділіктің қалыпты коэффициентін жабдықтың қызмет ету мерзіміне қарай таңдаған жөн.

Жел электр станциясының негізгі жабдықтарының қызмет ету мерзімі-T=20 жыл, сәйкесінше кірістіліктің нормативтік коэффициенті теңге .

Жел электр станциясын пайдалану үшін айына орташа жалақысы 25000 теңге болатын екі маман қажет, бұл 1 800 000 теңге болады.

Ағымдағы жөндеу шығындары жабдық құнының 1% мөлшерінде қабылдануы мүмкін, бұл жылына 115008 теңгені құрайды.

Жылдық пайдалану шығындарының жалпы сомасы келесі формула бойынша есептеледі.

С=115800+1800000=1915008 теңге

белгіленген қуаттың 1 кВт жылдық шығындарын есептейміз

.

Өндірілетін электр энергиясының өзіндік құны (4.10) формула бойынша есептеледі

.

Әрі қарай, келесі формула бойынша бір жыл ішінде табиғи эквиваленттегі электр энергиясын үнемдеуді есептейміз:

,

(3.12)

мұндағы

---