Стенд аварийного энергообеспечения ответственных потребителей АЭС

В апреле 2014 г. коллективом компании «Ом-групп», по поручению кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» Уральского энергетического института («УралЭНИН») Университета ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»,  выполнена работа по сборке, установке и настройке экспериментального стенда аварийного обеспечения ответственных потребителей АЭС.
 
Предлагаем ознакомиться со структурной схемой экспериментальной сети (Рис.1.)
 
A:  Фотоэлектрический преобразователь (далее — ФЭП) (Номинальная мощность 300 Вт).
B:  Инвертер StecaGrid500 (Номинальная мощность 500 Вт).
C:  Счетчик электроэнергии внутренней электрической сети.
D:  Точка присоединения внешней сети.
E:  Внешняя сеть.
F:  Счетчик электроэнергии внешней сети.
G:  Нагрузка (Лампы накаливания мощностью по 95 Вт, 3 шт.).

    
                                                  Рис. 1. Структурная схема сети

В рамках проекта необходимо было решить следующие задачи:
1) Учесть электроэнергию, отданную в сеть от цепи  «ФЭП - Инвертер».
2) Учесть электроэнергию, потребленную нагрузкой.


                                                                                Рис.2. ФЭП

Для решения данных задач был собран шкаф учета по следующей схеме (Рис.3.) и включен в экспериментальную сеть на участке от точек «E» и «D» (Рис.1.):


                                                                       Рис. 3. Схема шкафа учета

В качестве прибора учета был использован прибор ПСЧ-4ТМ.05М04 в однофазном включении. Так как данный прибор является четырехканальным (способен определять активную и реактивную электроэнергию в зависимости от направления).
Данные об энергопотреблении в реальном времени доступны в удаленном режиме из любой точки, где есть сеть Internetчерез Ethernetмодем.


                                         Рис. 4. Общий вид готового  шкафа учета (правый на снимке)

В качестве тестовой нагрузки для эксперимента была использована лампа накаливания мощностью 95 Вт, cosФ которой составил 0,96. (Рис.5.)


                                                                      Рис. 5. Тестовая нагрузка

После отключения тестовой нагрузки включаем инвертер для работы на сеть.(Рис.6.)
Отдельно стоит обратить внимание на полную мощность ( 19,86 Вт) и направление («-»-отдача в сеть). cosФ = 0,72 .
К сожалению, при проведении опытов облачность не позволила ФЭП выйти на номинальный режим, так как солнечная радиация была задержана и спектр солнечного света сильно сократился (ФЭП наиболее чувствительны к видимому спектру солнечного света с некоторым смещением к УФ части).


                                                          Рис. 6. Работа инвертера только в сеть.

Затем включаем инвертер в сеть совместно с тестовой нагрузкой (лампа накаливания мощностью 95 Вт). (Рис.7.)
Наглядно видно сложение направлений энергии (95-20 = 75 Вт).
Полная мощность составляет 74,49 Вт. cosФ = 0,74.


                                                      Рис. 7. Работа инвертера в сеть и на нагрузку.

Итоги проведенной работы:
1. Обе задачи были решены с помощью одного прибора учета в многоканальном режиме учета, который наглядно продемонстрировал эффективность применения ФЭП.
2. В рамках данного эксперимента считаем целесообразным провести расчет экономической составляющей комплекса.

В настоящее время стенд работает в круглосуточном режиме, в конце мая будет готов профиль мощности с временем интегрирования 60 минут (глубина хранения 170 суток) и 3 минуты (глубина хранения 16 суток). Эти данные дадут дополнительную возможность изучения солнечной активности и позволят выявить наиболее эффективные режимы работы ФЭП.