ОДНОПРОВОДНАЯ РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к системам передачи энергии.
Известна однопроводная резонансная система передачи электрической энергии, содержащая, фотоэлектрические преобразователи и/или ветроустановку, через блок заряда-разряда соединенный с первой аккумуляторной батареей, к которой подключен вход преобразователя постоянного тока в переменный ток повышенной частоты, выход которого через конденсатор соединен с первичной обмоткой первого резонансного трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого заземлен, а ее второй вывод через однопроводную линию соединен с одним выводом первичной обмотки второго резонансного трансформатора (RU 2411142 C1).
Недостатком известной системы является сложность обслуживания и потери энергии, вызванные необходимостью установки аккумуляторной батареи на месте размещения автономного источника электроэнергии, в частности, фотоэлектрических преобразователей, и/или ветроустановки, и/или генератора.
Задачей полезной модели является создание однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии, пригодной для применения в районах с дефицитом и отсутствием централизованного электроснабжения, снижению эксплуатационных издержек, понижению потерь при передаче, уменьшение потребления электрической энергии и предотвращение короткого замыкания в линии, обеспечивающей удобство обслуживания.
Поставленная задача достигается за счет того, что однопроводная резонансная система передачи электрической энергии, содержит, по меньшей мере, один источник питания, к которому подключен первый модуль аккумуляторной батареи с блоком заряда-разряда, к которому подключен вход преобразователя постоянного тока в переменный ток повышенной частоты, выход которого через конденсатор соединен с первичной обмоткой первого резонансного трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого заземлен, а ее второй вывод через однопроводную линию соединен с одним выводом первичной обмотки второго резонансного трансформатора, второй вывод которой заземлен, а его вторичная обмотка через конденсатор соединена с блоком обратного преобразования переменного тока повышенной частоты в постоянный ток, к выходу которого подключен второй модуль аккумуляторной батареи с блоком заряда-разряда, предназначенный для питания нагрузки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии.
Однопроводная резонансная система передачи электрической энергии содержит источник питания 1, соединенный с первым модулем 3.1 аккумуляторной батареи 3 с блоком заряда-разряда (не показан), преобразователь постоянного тока в переменный ток повышенной частоты 4, конденсатор 5, повышающий резонансный трансформатор 6, проводник 7, понижающий резонансный трансформатор 8, преобразователь переменного тока повышенной частоты в постоянный ток 9, заземлитель 10, второй модуль аккумуляторной батареи 3 с блоком заряда-разряда (не показан).
Работа однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии поясняется на примере работы системы с фотоэлектрическими преобразователями.
---
---
Блок заряда-разряда в дневное время суток производит съем электрической энергии от источника питания (панели фотоэлектрических преобразователей 1), и осуществляет зарядку аккумуляторных батарей в первом модуле 3.1, с выхода которых напряжение, например, 12--- 48 В подается на преобразователь 4, где преобразуется в переменное напряжение частотой 1 100 кГц и подается на повышающий резонансный трансформатор 6 через соответствующий ему конденсатор 5 повышающего трансформатора. С выходной обмотки повышающего резонансного трансформатора 6 переменное напряжение 1 100 кВ подается в однопроводную линию электропередачи 7, далее напряжение понижается приемным резонансным трансформатором 8 до необходимой величины, затем в преобразователе переменного тока повышенной частоты в постоянный ток 9 происходит обратное преобразование переменного напряжения в постоянное, которое поступает на второй модуль 3.2 аккумуляторной батареи 3, к которой в нужное время подключается нагрузка.
Работа однопроводной резонансной системы передачи электрической энергии основана на использовании двух резонансных контуров с частотой 0,5-50 кГц и однопроводной линии между контурами с напряжением линии 10-100 кВ при работе в режиме резонанса напряжений.
Провод линии является направляющим каналом, по которому передается электромагнитная энергия.
Однопроводная резонансная система передачи электрической энергии позволяет обеспечить преимущества перед традиционными линиями передачи электрической энергии (переменного тока):
- передачу электрической энергии на большие расстояния;
- уменьшение сечения передающей линии;
- уменьшение потерь в линии при передаче электроэнергии;
- отсутствие короткого замыкания в проводах.
Таким образом, техническое решение обеспечивает эффективную передачу электроэнергии между частями автономного источника постоянного тока (батареи). Другими словами, создана своеобразная распределенная (в пространстве) батарея, отдельные модули которой могут быть размещены на значительном расстоянии, причем передача энергии от одного модуля к другому не требует применения проводников значительного сечения, как это имеет место при традиционными схемными решениями. Такая распределенная батарея имеет эффективное применение на участках присоединения любой альтернативной генерации электроэнергии к сети бесконечной мощности, поскольку появляется возможность пространственной развязки локализаций размещения оборудования альтернативной генерации (фотоэлектрических преобразователей и/или ветроустановок) и оборудования преобразования электроэнергии для подачи в Единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть. Кроме того, появляется возможность передачи электроэнергии между участками распределенной батареи, причем в этом случае отпадает необходимость «промежуточной» синхронизации сетей, т.е. «избыточных» технических требований по преобразованию электроэнергии.