Удосконалення управління енергоспоживанням фотоелектричної системи з накопичувачем для забезпечення потреб локального об’єкта

Autor: Jasim, Jasim Mohmed Jasim
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 2 No. 8 (110) (2021): Energy-saving technologies and equipment; 6-15
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 8 (110) (2021): Энергосберегающие технологии и оборудование; 6-15
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 8 (110) (2021): Енергозберігаючі технології та обладнання; 6-15
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: +This paper has considered improving the management of energy consumption by a photovoltaic system with a storage device for a local object connected to the network. The aim of the study is to reduce expenditures when paying for electricity consumed from the network, when loading an object, independent of the time of year, and to eliminate energy generation to the grid. An energy generation control algorithm has been improved whereby the state of battery charge during the day is based on a forecast. That could reduce electricity consumption at night with better utilization of rechargeable battery and photovoltaic battery power during the day. It is proposed to use autonomous operation by disconnecting from the network during peak tariff hours and during the day with enough energy generation by a photovoltaic battery. This would ensure the normal functioning of an object in the event of a possible deterioration in the quality of voltage in the network while reducing the loss of energy in the inverter. Predictive control of the expected battery charge at the next checkpoint (at 0.5 hours or less between control points) has been proposed. A control system structure has been developed whereby a rechargeable battery current is set depending on an operational mode, the tariff zone, and the projected generation by a photovoltaic battery while reducing the modulation frequency under an autonomous mode. In this case, the modes are switched and the structure is changed taking into consideration the state of battery charge. Simulation in the daily cycle has shown the possibility of reducing the cost of electricity consumed from the network by 1.7‒8 times at two or three tariff rates. Simulation of electromagnetic processes in the system confirms acceptable regulation indicators when switching the structure, as well as a decrease in the energy loss in an inverter under an autonomous mode by up to 40 %
Рассмотрено совершенствование управления энергопотреблением фотоэлектрической системы с накопителем для локального объекта, подключенного к сети. Целью исследования является снижение затрат на оплату электроэнергии, потребляемой из сети, при нагрузке объекта, не зависящей от времени года, и исключении генерации энергии в сеть. Усовершенствован алгоритм управления генерацией с формированием степени заряда батареи в течение суток по данным прогноза. Это позволит снизить потребление электроэнергии в ночное время при более полном использовании энергии аккумулятора и фотоэлектрической батареи днем. Предложено использовать автономное функционирование с отключением от сети в часы пиковых тарифов и днем при достаточной генерации фотоэлектрической батареи. Это обеспечит нормальное функционирование объекта при возможном ухудшении качества напряжения в сети при снижении потерь энергии в инверторе. Предложен предиктивный контроль ожидаемой степени заряда батареи в следующей контрольной точке (с интервалом 0.5часа или меньше между точками контроля). Разработана структура системы управления с заданием тока аккумуляторной батареи в зависимости от режима работы, тарифной зоны и прогнозируемой генерации фотоэлектрической батареи при снижении частоты модуляции в автономном режиме. Переключение режимов и изменение структуры при этом осуществляются с учетом степени заряда батареи. Моделирование в суточном цикле показало возможность снижения затрат на потребляемую из сети электроэнергию в 1.7–8раз при двух или трех ставках тарифа. Моделирование электромагнитных процессов в системе подтверждает приемлемые показатели регулирования при переключениях структуры и снижение потерь энергии в инверторе в автономном режиме до 40 процентов
Розглянуто вдосконалення управління енергоспоживанням фотоелектричної системи з накопичувачем для локального об'єкта, підключеного до мережі. Метою дослідження є зниження витрат на оплату електроенергії, споживаної з мережі, при навантаженні об'єкта, що не залежить від пори року, і виключенні генерації енергії в мережу. Удосконалено алгоритм управління генерацією з формуванням ступеня заряду батареї протягом доби за даними прогнозу. Це дозволить знизити споживання електроенергії в нічний час при більш повному використанні енергії акумулятора і фотоелектричної батареї вдень. Запропоновано використовувати автономне функціонування з відключенням від мережі в години пікових тарифів і вдень при достатній генерації фотоелектричної батареї. Це забезпечить нормальне функціонування об'єкта при можливому погіршенні якості напруги в мережі при зниженні втрат енергії в інверторі. Запропоновано предиктивний контроль очікуваного ступеня заряду батареї в наступній контрольній точці (з інтервалом 0.5 години або менше між точками контролю). Розроблено структуру системи управління із завданням струму акумуляторної батареї в залежності від режиму роботи, тарифної зони і прогнозованої генерації фотоелектричної батареї при зниженні частоти модуляції в автономному режимі. Перемикання режимів і зміна структури при цьому здійснюються з урахуванням ступеня заряду батареї. Моделювання в добовому циклі показало можливість зниження витрат на споживану з мережі електроенергію в 1.7–8разів при двох або трьох ставках тарифу. Моделювання електромагнітних процесів в системі підтверджує прийнятні показники регулювання при перемиканні структури і зниження втрат енергії в інверторі в автономному режимі до 40відсотків
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: