Heimilis PV-ESS orkurannsóknarstuðull

Þegar alþjóðleg orkustöðugreiningin verður værr og umhverfisaukið mikið, styrkir allsherjar stöðuvert stýðing á rannsóknar- og þróunaraðgerðir í nýrri orkurafmagnsgengi. Íbúð notkun sólarrafræða, sem er mikilvæg ferli fyrir næstu skref PV viðskipta, hefur fengið meiri athygli. En vandamál eins og óstöðugt útfærsla af PV hlutum og ræðleiki innihalda orku einingar geta hafa mikil áhrif á veitingar á orku í heimili. Því til að samanburða örugga orkuflæði milli kerfa eininga og tryggja skynsamlegt gildi, þarf orku stjórnunarkerfi til að jafna út birtu og beygingu. Þessi grein, byggð á heimilis-PV-orkubirtingakerfi, rannsókar orkustjórnun til að virkja örugga gildi og veita fræðilega grundvelli fyrir raunverulegar hreinorku viðskipti.

1. Rannsókn á kerfissniði og orkustjórnunarefni

Snitinn af rannsakaðu heimilis-PV-orkubirtingakerfi (Mynd 1) inniheldur PV hluti, líthvaraleikar birtingarbatterí, orku umbreytendur, rafrás, og notanda lausnir. PV hlutagjöld formar samnefsuð DC bus spenna með Boost umbreytendur. Líthvaraleikar birtingarbatterí tengist þessari bussi gegnum Buck-Boost umbreytendur. DC bus sendir svo orku í einfaldra rafrás eða veitir lausnir sjálfstætt gegnum full-brúar umbreytendur.

Kerfið gefur fyrst að "eigi framleiðslu og eigi notkun". PV hlutagjöld, sem eru aðal orkukalla, möt hafa fyrst notenda lausnir. Yfirleitt/undirleitt PV orka er jafnt af líthvaraleikar batterí (aðal kalla); ef bæði PV og batterí taka markmið, mun rafrás (þriggja kalla) tryggja örugga veitingar.

Fyrir PV útfærsla, batterí SOC, og hlaða-lausn orka: Ef P_PV < P_PV-min}, mun Boost umbreytendur lokast (engin orka útfærsla); annars mun hann vinna. Batterí hættir hlaða þegar SOC > 90% og lausn þegar SOC < 10%. P_bat breytist dyna með P_PV og P_load, frá 0 til hámarks hlaða orka. Til að forðast oft hlaða-lausr fluttur, mun næsta hring ferli haga við fyrri hring ferli batterí stöðu, til að forðast oft kerfisferlis brottfall.

Byggð á þessu, er orkustjórnunarefni fyrir heimilis-PV-birtingakerfi komið fram, eins og sýnt er í Mynd 2.

2. Rannsókn á kerfisferlum og orkuflæði

Létt fyrir orkustjórnunarefni, ferli kerfisins deilt í óháð og rafrás tengd ferlum, hvort af þeim er ytrað sem eftirfarandi:

2.1 Óháð gildi (Af aðal orku)

Tveir undirferlir eru til, skilgreindir af orkukalla sem stýrir DC bus:

• PV dreif ferill

• PV sem aðal orku; Boost fer í CV ferli til að stöðva DC bus.

• Umbreytendur fer í óháð umframferli fyrir lausnir.

• Ef PV orka > lausnir + batterí hlaða orka, mun Buck-Boost nota Buck ferli til að hlaða batterí; annars, mun Buck-Boost vera óvirkt.

• Trigger: PV útfærsla > lausnir, batterí ekki fullt.

• Rökfræði:

• Batterí dreif ferill

• Batterí sem aðal orku; Buck-Boost fer í Boost ferli til að stöðva DC bus.

• Umbreytendur nota óháð umframferli fyrir lausnir.

• Ef PV hefur svak útfærsla, mun Boost fer í MPPT ferli; ef engin PV útfærsla, mun Boost vera óvirkt.

• Trigger: PV útfærsla < lausnir, batterí hefur afgang.

• Rökfræði:

2.2 Rafrás tengt gildi (Af umbreytendur stöðu)

Deilt eftir hvort umbreytendur er í umframferli eða réttferli:

• Rafrás tengt umframferli

• Umbreytendur nota rafrás tengt umframferli til að stöðva DC bus, færir ofurmikið orka í rafrás.

• Boost fer í MPPT ferli til að maxima orka útfærsla.

• Buck-Boost er óvirkt.

• Trigger: PV útfærsla > lausnir, batterí fullt hlaðið.

• Rökfræði:

• Rafrás tengt réttferli

• Umbreytendur nota rafrás tengt réttferli til að stöðva DC bus.

• Buck-Boost fer í Buck ferli til að hlaða batterí þangað til SOC > 90%.

• Ef PV hefur svak útfærsla, mun Boost nota MPPT ferli; ef engin PV útfærsla, mun Boost vera óvirkt.

• Trigger: PV útfærsla < lausnir, batterí ónægjanlegt (bæði aðal/sekundar orku takmark).

• Rökfræði:

2.3 Ferlis markmið og samstarf

Trigger markmið fyrir 4 undirferlum og tækjastjórnun er lýst í Tafla 1 (skal bæta við). Með dyna skiptingu á "PV - batterí - rafrás" orka og viðmóti stjórnun Boost/Buck-Boost umbreytendur og umbreytendur, gerir kerfi mögulega hágildi orkuflæði í "framleiðsla - birting - notkun", sem dækir allar heimilis orku þarfir (órafrás, rafrás tengdur, álagshendingar, o.s.frv.).

Mynd 3(a) sýnir mynstur fyrir Ferill 1: PV útfærsla = 4.8 kW, lausnir = 3 kW. PV hlutur útfærir 240 Vdc; Boost umbreytendur stöðva DC bus við 480 Vdc. Umbreytendur fer í óháð umframferli (220 Vac fyrir lausnir), og Buck-Boost fer í Buck ferli (1.8 kW til að hlaða batterí). Mynstur (efra til neðra): PV útfærsla straum, DC bus spenna, umbreytendur útfærsla spenna, og batterí hlaða straum.

Mynd 3(b) samsvarar Ferill 2: PV útfærsla = 5 kW (batterí fullt, svo Buck-Boost er óvirkt). Lausnir = 3 kW; umbreytendur nota rafrás tengt umframferli til að stöðva DC bus við 480 Vdc, færir ofurmikið orka í rafrás (9 A, samhæfð við rafrás spenna). Mynstur: PV útfærsla straum, DC bus spenna, umbreytendur útfærsla spenna, og rafrás tengt straum.

Mynd 3(c) sýnir Ferill 3: PV hlutur ná markmið (engin útfærsla, Boost óvirkt). Orkubirtingaeining veitir kerfi; Buck-Boost fer í Boost ferli (DC bus = 480 Vdc). Umbreytendur nota óháð umframferli (220 Vac fyrir 3 kW lausnir). Mynstur: Batterí lausn straum, DC bus spenna, og umbreytendur útfærsla spenna. Mynd 3(d) sýnir Ferill 4: Bæði PV og orkubirtingaeining ná markmið (engin útfærsla). Rafrás veitir lausnir (3 kW) og hlaða batterí; umbreytendur nota rafrás tengt réttferli (DC bus = 480 Vdc).

3. Ályktun (Gata lyktar viðhaldi)

Núverandi gata lyktar viðhaldi hefur brattir. Til að bæta, ætti að leggja áherslu á fjóra svæði:

• Víðkaða fyrirfinninga fyrir nægjanlegt viðhaldsfjárhags.

• Styrkt upplýsingar/athuga til að leysa vandamál tíma.

• Framkvæma græn ljós til að minnka kostnað og hækka hágildi.

• Stofna staðlað viðhaldarkerfi fyrir samaferð.

Þessi skref munu bæta gata lyktar viðhaldsefni, stuðla við snertilegu borgar starfsemi og græn þróun.