Применение суперконденсаторов для повышения качества электроэнергии в электрических сетях с распределённой генерацией

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті; № 18 (2019)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ; № 18 (2019)
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY AND SAFETY ON RAILWAY TRANSPORT; No. 18 (2019)
ISSN: 2223-5620
2411-1554
Popis: The results of theexperimental investigations of supercapacitors as means for smoothing the voltage deviations and fluctuations are presented.PSCAD software (Canada) simulation models for equivalent circuits of the supercapacitor and experimental setup with photovoltaic panel are considered. Technique.To obtain the charge and discharge curves of supercapacitors, an experimental setup with photovoltaic panel was developed and tested under actual operatingconditions. It includes a 10 W photovoltaic panel, 100 Fsupercapacitors with 2.7 V rated voltage, voltage converters, and 4 W incandescent lamp with 12 V rated voltage used as a load. To measure and register voltages in different nodes of theexperimental setup, a Sanwa PC 510a digital multimeter altogether with PC Link software (Japan) were used. Besides the experimental investigations with Sanwa PC 510a digital multimeter and PC Link software, simulation by using of PSCAD software was executed in order to obtain the charge curve of supercapacitors. Results.An experimental setup to monitor and analyze the electromagnetictransientsin the electrical networks with photovoltaic panels is demonstrated. So-called "single-diode model" (equivalent circuit for photovoltaic panel) and equation describing a current-voltage characteristic of the practical photovoltaic module with several connected cells are given. Analytical expressions have been derived to obtain the parameters of the equivalent circuit for photovoltaic panel which are not typically available from manufacturer's data. Scientific novelty.Efficiency of supercapacitors as means for smoothing the voltage deviations and fluctuations arising from operation of photovoltaic panels was approved by means of experimental investigations. Practical value.The presented in paper experimental setup is used in training purposes of the State Higher Education Institution «Pryazovskyi State Technical University» during laboratory works on the subject«Alternative sources of electrical energy».
Представлены результаты экспериментальных исследований суперконденсаторовкак средств сглаживания отклонений и колебаний напряжения. Рассмотрены имитационные модели эквивалентных схем замещения суперконденсатора и экспериментальной установки с солнечной панелью, разработанные в среде PSCAD (Канада). Методика.Чтобы получить кривые заряда и разряда суперконденсаторов, была разработана и испытана в реальных условиях эксплуатации экспериментальная установка с солнечной панелью. Она состоит из солнечной панели мощностью 10 Вт, суперконденсаторовс номинальным напряжением 2,7В и ёмкостью 100 Ф каждый, преобразователей напряжения и нагрузки в виде лампы накаливания мощностью 4 Вт напряжением 12В. Для измерения и регистрации напряжений в разных точках экспериментальной установки были использованы цифровой мультиметрSanwa типа PC 510a и программа PC Link (Япония). Помимо экспериментальных исследований с использованием цифрового мультиметраSanwa и программы PC Link, было выполнено имитационное моделирование в среде PSCAD с целью получения кривой заряда суперконденсаторов. Результаты. Продемонстрирована экспериментальная установка для мониторинга и анализа электромагнитных переходных процессов в электрических сетях с солнечными панелями. Приведены так называемая «однодиодная модель» (эквивалентная схема замещения солнечной панели) и уравнение, описывающее вольт-амперную характеристику реальной фотоэлектрической установки, состоящей из ряда соединённых ячеек. Получены аналитические выражения, позволяющие определить параметры эквивалентной схемы замещения солнечной панели, которые, как правило, в паспортных данных производителями не приводятся.Научная новизна.С помощью экспериментальных исследований подтверждена эффективность применения суперконденсаторов как средств сглаживания отклонений и колебаний напряжения, возникающих при работе солнечных панелей.Практическая значимость.Представленная в работе экспериментальная установка используется в учебном процессе ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет» при проведении лабораторных работ по дисциплине «Альтернативные источники электроэнергии».
Наведено результати експериментальних досліджень суперконденсаторів як засобів згладжування відхилень та коливань напруги. Розглянуто імітаційні моделі еквівалентних схем заміщення суперконденсатору та експериментальної установки із сонячною панеллю, розроблені у середовищі PSCAD (Канада). Методика.Щоби отримати криві заряду та розряду суперконденсаторів, було розроблена та випробувана в реальних умовах експлуатації експериментальна установка із сонячною панеллю. Вона складається з сонячної панелі потужністю 10 Вт, суперконденсаторів з номінальною напругою 2,7 В та ємністю 100 Ф кожний, перетворювачів напруги та навантаження у вигляді лампи розжарювання потужністю 4 Вт напругою 12 В. Для вимірювання і реєстрації напруг в різних точках експериментальної установки були використані цифровий мультиметрSanwa типа PC510a та програма PC Link (Японія). Окрім експериментальних досліджень з використанням цифрового мультиметруSanwa та програми PC Link, було виконано імітаційне моделювання у середовищі PSCAD з метою отримання кривої заряду суперконденсаторів. Результати.Продемонстрована експериментальна установка для моніторингу і аналізу електромагнітних перехідних процесів в електричних мережах із сонячними панелями. Наведені так звана «однодіодна модель» (еквівалентна схема заміщення сонячної панелі) та рівняння, що описує вольт-амперну характеристику реальної фотоелектричної установки, яка складається з низки з'єднаних комірок. Отримані аналітичні вирази, які дозволяють визначити параметри еквівалентної схеми заміщення сонячної панелі, що, як правило, в паспортних даних виробниками не наводяться.Наукова новизна.За допомогою експериментальних досліджень підтверджена ефективність застосування суперконденсаторівяк засобів згладжування відхилень та коливань напруги, що виникають під час роботи сонячних панелей.Практична значимість.Представлена у роботі експериментальна установка використовується у навчальному процесі ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет» під час проведення лабораторних робіт з дисципліни «Альтернативні джерела електроенергії».
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: