Ev vəziyyətində PV-ESS enerji idarəetmə simulyasiya tədqiqatı
Globalların enerji krizinin artması və mühit təzyiqinin çoxlaşması nəticəsində dünya çapında hər bir ölkə yeni enerji istehsalı üzrə NİT-ə dəstək verməyə nail olmağa çalışır. Evlərdəki qüvvət paylanmasının evlərin PV sənayesinin növbəti istiqaməti kimi daim artan diqqət cəlb edir. Amma PV komponentlərinin enerji çıxışı dalgalanmaları və enerji yığımlama vahidlərinin inteqrasiyanın riyaziliyi evlər üçün elektrik istifadəsinə ciddi təsir edə bilər. Buna görə, sistem vahidləri arasında sabit enerji axını və idarəedilməsi üçün tələb və təminat arasındakı balansı saxlamaq məqsədilə enerji idarəetmə strategiyası tələb olunur. Bu məqalə evlərdəki PV-enerji yığımlama sistemlərinə əsaslanaraq, stabil işləməni təmin etmək və praktiki təmiz enerji tətbiqlərinin nəzəri əsasını verə bilmək üçün enerji idarəetməsini araşdırır.
1 Sistem Strukturunun və Enerji İdarəetmə Alqoritminin Təhlili
Ətraflı araşdırılan ev PV-enerji yığımlama sisteminin topologiyası (Şəkil 1) PV modulları, litium-ion yığımlama bataryaları, enerji çeviriciləri, şəbəkə və istifadəçi yükünü içərən sistemdir. PV modulu çıxışı Boost çevirməcisi vasitəsilə ümumi DC avtomobil voltajına çevrilir. Litium-ion bataryalar Buck-Boost çevirməcisi vasitəsilə bu avtomobillə bağlıdır. Daha sonra DC avtomobil tek fazlı şəbəkəyə və ya yüklərə tam köprü çevirməcisi vasitəsilə bağımsız şəkildə enerji təmin edir.
Sistem "öz-istehsal və öz-təchizat" prinsipinə üstünlük verir. PV modulu çıxışı, əsas enerji mənbəsi kimi, ilk növbədə istifadəçi yükünü qarşılayır. Artıq/vəziyyətli PV enerjisi litium bataryalar (ikinci mənbə) tərəfindən balanslanır; əgər hem PV, hem də bataryalar limitlərindədirsə, şəbəkə (üçüncü mənbə) sabit təchizatı təmin edir.
PV çıxışı, batarya SOC-u və zəruri şarj-razryad gücü üçün: Əgər PPV < PPV-min}, o zaman Boost çevirməcisi dayandırılır (enerji çıxışı yoxdur); aks halda, onun işləməsi davam edir. Bataryaların şarjlanması, SOC> 90% və razryadı, SOC< 10%-də durdurulur. Pbat dinamik olaraq PPV və Pload ilə uyğunlaşdırılır, sıfırdan maksimum batarya şarj gücü aralığında dəyişir. Tez-tez şarj-razryad dalgalanmalarını qarışdırmadan, növbəti dövrün vəziyyəti əvvəlki dövrün batarya vəziyyətinə görə təyin olunur, bu da sistem rejimlərinin tez-tez dəyişməsinə mane olur.
Bu əsasda, ev PV-yığımlama sistemləri üçün enerji idarəetmə alqoritmi təklif olunur, Şəkil 2-də göstərilən kimi.
2 Sistem İşləmə Rejimlərinin və Enerji Axtarışının Təhlili
Enerji idarəetmə alqoritmi tərəfindən yönləndirilən sistemin işləməsi şəbəkəyə bağlanmayan və şəbəkəyə bağlanmış rejimlərə bölünür, hər biri aşağıdakı kimi daha da alt bölünmələrə ayrılır:
2.1 Bağımsız İşləmə (Əsas Gucu)
İki alt rejim var, DC avtomobili idarə edən enerji mənbəsinə görə müəyyənləşir:
2. 2 Şəbəkəyə Qoşulmuş İşləmə (Inversiya Durumuna Göre)
Inversya və ya rektifikasiya olub olmadığınıza görə bölünür:
2.3 Rejim Sınırları və Koordinasyon
4 alt rejimin aktivləşmə şərtləri və təchizatların koordinasyonu Cədvəl 1-də (əlavə ediləcək) detallı şəkildə göstərilir. PV-batarya-şəbəkə gücü arasında dinamik keçid və Boost/Buck-Boost çeviricilərinin və inversyanın adaptiv idarəetməsi ilə, sistem “istehsal-yığımlama-işlətmə” prosesində effektiv enerji axtarışını təmin edir, evlərin bütün enerji tələblərini (şəbəkədən ayrı, şəbəkəyə qoşulmuş, acil və s.) kəsmədən qarşılayır.
Şəkil 3(a) Mod 1 üçün dalğalanan forması: PV çıxışı = 4.8 kW, yük = 3 kW. PV modulu 240 Vdc verir; Boost çevirici DC avtomobilini 480 Vdc stabilləşdirir. Inversiya bağımsız inversiya rejimində (yüklər üçün 220 Vac) işləyir, Buck-Boost Buck rejimində (1.8 kW batarya şarjlamaq üçün) işləyir. Dalğalanan forması (üstündən aşağıya): PV çıxış cərəyanı, DC avtomobil voltluğu, inversiya çıxış voltluğu və batarya şarj cərəyanı.
Şəkil 3(b) Mod 2-ə aid: PV çıxışı = 5 kW (batarya doludur, beləliklə, Buck-Boost ishal deyil). Yük = 3 kW; inversiya şəbəkəyə qoşulmuş inversiya rejimində DC avtomobilini 480 Vdc sabitləşdirmək və artıq enerjiyi şəbəkəyə təchiz etmək üçün (9 A, şəbəkə voltluğu ilə sinxronlaşdırılmış) işləyir. Dalğalanan forması: PV çıxış cərəyanı, DC avtomobil voltluğu, inversiya çıxış voltluğu və şəbəkəyə qoşulmuş cərəyan.
Şəkil 3(c) Mod 3-ü göstərir: PV modulu limitlərində (çıxışı yoxdur, Boost ishal deyil). Enerji yığımlama vahidi sistemə enerji təmin edir; Buck-Boost Boost rejimində (DC avtomobil = 480 Vdc) işləyir. Inversiya bağımsız inversiya rejimində (3 kW yük üçün 220 Vac) işləyir. Dalğalanan forması: Batarya razryad cərəyanı, DC avtomobil voltluğu və inversiya çıxış voltluğu. Şəkil 3(d) Mod 4-ü təqdim edir: Həm PV, həm də enerji yığımlama limitlərində (çıxışı yoxdur). Şəbəkə yükü (3 kW) və batarya şarj edir; inversiya şəbəkəyə qoşulmuş rektifikasiya rejimində (DC avtomobil = 480 Vdc) işləyir.
3. Nəticə (Ülkeye Yol Aydınlatma Bakımı)
Cari şəhər yol aydınlatma baxımında eksikliklər mövcuddur. İyileşmək üçün dörd sahəyə diqqət yetirmək lazımdır:
Bu addımlar yol aydınlatma idarəetməsinin effektivliyini artıracaq, ağıllı şəhər inkişafına və yaşıl inkişafına dəstək olacaq.
