Measurement and optimization of inductive elements in control systems of combined heat and power supply based on renewable energy sources

详细

The article deals with the role of inverter technology in the future development of renewable energies, existing methods for measuring the loss power of inductive elements and their further development, which are used in pulse or resonance inverters for heating and energy supply based on renewable energies. The research presents an overview of the existing methods and their applicability for measuring the power loss of inductive elements. A new approach is proposed for the preliminary estimation of the power loss of inductive elements based on measurements that approximate real operating conditions. The actual state of the technology in this field is described and the functional concept of test current generators is presented. The difficulties in separating the power loss into individual components are considered and the characteristics of the measurement method for solving this problem are addressed. In addition, the physical causes of the individual components of power losses in inductive elements are discussed and recommendations for minimizing are demonstrated.

作者简介

Aleksandr Volkov

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

编辑信件的主要联系方式.
Email: VolkovAV@mpei.ru
ORCID iD: 0000-0002-0011-1056
SPIN 代码: 3022-2171
Scopus 作者 ID: 56900509700
Researcher ID: A-6919-2014

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Hydromechanics and Hydraulic Machines named after V. S. Kvyatkovsky Department

俄罗斯联邦, Moscow

Aleksey Dobrenko

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

Email: DobrenkoAM@mpei.ru

Research Engineer of Autonomous Energy Sources and Reversible Hydropower Units Based on Microhydropower Plants Laboratory

俄罗斯联邦, Moscow

Nikita Drobnitskiy

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

Email: DrobnitskyNA@mpei.ru
ORCID iD: 0009-0006-4484-9745
SPIN 代码: 5290-2197

Master's Degree, Junior Researcher of Autonomous Energy Sources and Reversible Hydropower Units Based on Microhydropower Plants Laboratory

俄罗斯联邦, Moscow

Aleksey Druzhinin

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

Email: DruzhininAA@mpei.ru
ORCID iD: 0000-0001-9198-9253
SPIN 代码: 8488-6471
Scopus 作者 ID: 57192078235

Candidate of Technical Sciences, Head of Autonomous Energy Sources and Reversible Hydropower Units Based on Microhydropower Plants Laboratory

俄罗斯联邦, Moscow

Dmitriy Mylkin

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

Email: MylkinDV@mpei.ru
SPIN 代码: 8304-9535

Graduate student, Assistant of Hydromechanics and Hydraulic Machines named after V. S. Kvyatkovsky Department, Junior Researcher of Autonomous Energy Sources and Reversible Hydropower Units Based on Microhydropower Plants Laboratory

俄罗斯联邦, Moscow

Maksim Sheykin

National Research University «Moscow Power Engineering Institute»

Email: SheykinMO@mpei.ru
ORCID iD: 0000-0002-6859-586X
SPIN 代码: 6282-3730

Junior Researcher of Autonomous Energy Sources and Reversible Hydropower Units Based on Microhydropower Plants Laboratory

俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Stoimost’ proizvodstva elektroenergii iz vozobnovlyayemykh istochnikov v 2020 godu [Renewable power generation costs in 2020] // IRENA. URL: https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Jun/IRENA_Power_Generation_Costs_2020_Summary_RU.pdf?rev=eecd651ee0914017ba3594d85b6dca1b (accessed: 27.02.2024). (In Russ.).
  2. Rossikhin D. A., Mendeleyev D. I., Galimzyanov L. A. Voprosy primeneniya i razvitiya sistem nakopleniya elektroenergii [Issues of application and development of energy storage systems] // Razvivaya energeticheskuyu povestku budushchego. Developing the Energy Agenda of the Future. Saint Petersburg, 2021. P. 24–29. EDN: UYMWGF. (In Russ.).
  3. Korostelin A. V. Impul’snyye istochniki pitaniya. Elementnaya baza, arkhitektura i remont [Pulse power supplies. Element base, architecture and repair]. Moscow, 2020. P. 118–216. ISBN 978-5-91359-412-9. (In Russ.).
  4. Kochemasov V., Khorev S. Sovremennyye induktivnyye radiokomponenty. Chast’ 1 [Modern inductive radio components. Part 1] // Elektronika: nauka, tekhnologiya, biznes. Electronics: Science, Technology, Business. 2022. No. 2 (213). P. 142–152. doi: 10.22184/1992-4178.2022.213.2.142.152. EDN: BPJTVI. (In Russ.).
  5. Yurkov A. S. To the theoretical description of the losses in inductance coils // Tekhnika radiosvyazi. Radio Communication Technology. 2018. Issue 4 (39). P. 19–29. EDN: YWYYGL. (In Engl.).
  6. LCR-Izmeritel’ R&S LCX. Spetsifikatsiya. Versiya 2.02 [R&S LCX LCR Meter. Specification. Version 2.02] // Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG. July 2023. P. 1–24. URL: https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/pdm/cl_brochures_and_datasheets/data_sheet/3609_8309_38/LCX_dat_ru_3609-8309-38_v0202.pdf (accessed: 04.03.2024). (In Russ.).
  7. LCR Measurement Primer. Precision instruments for test and measurement // IET Labs Inc. 2018. No. 1. P. 2–78. URL: https://www.ietlabs.com/pdf/application_notes/030122%20IET%20LCR%20PRIMER%201st%20Edition.pdf (accessed: 14.02.2024). (In Engl.).
  8. DC Bias Current Sources. 3265B Technical Data Sheet // Wayne Kerr Electronics. P. 1–2. URL: http://www.waynekerrtest.com/datasheet/instruments/wk3265b.pdf (accessed: 14.02.2024). (In Engl.).
  9. Wilson L. Vnutriskhemnoe izmerenie parametrov drosseley i transformatorov v impul’snykh istochnikakh pitaniya [In-circuit measurement of inductors and transformers in switching power supplies] // OOO «Alfa Instruments». LTD «Alfa Instruments». URL: https://alfa-instr.ru/blog/stati/vnutriskhemnoe_izmerenie_parametrov_drosseley_i_tr/ (accessed: 14.02.2024). (In Russ.).
  10. Voigt G., Dobrenko A., Kirjuchin A., Komarov E. Optimierte Drosselspulen für die moderne Leistungselektronik // FHK Forum. 2004–2005. P. 56–59 (In Germ.).
  11. Kasatkin A. S., Nemtsov M. V. Kurs elektrotekhniki [Book of electrical engineering]. 8th ed., ster. Moscow, 2005. 542 p. ISBN 5-06-005276-1. (In Russ.).
  12. Albach M. Induktive Komponenten in der Leistungselektronik [Inductive components in power electronics] // Bauelemente der Leistungselektronik. Components in Power Electronics. VDE Verlag GmbH. Aprl. 13–14, 2011. Berlin. P. 77–86. (In Germ.).
  13. Ferrite Summary // TDK. 2021. P. 3–8. URL: https://product.tdk.com/en/system/files?file=dam/doc/product/ferrite/ferrite/ferrite-core/catalog/ferrite_summary_en.pdf (accessed: 14.02.2024). (In Engl.).
  14. Aliyev I. I. Elektrotekhnicheskiy spravochnik [Electrical Engineering Handbook]. 5th ed., ster. Moscow, 2010. 383 p. ISBN 978-5-93037-213-7. (In Russ.).
  15. Received March 27, 2024.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».