Uy haydovachisi PV-ESS energiya boshqaruv simulatsiyaviy tahlili

Жаҳати энергетикаси ва муҳити мухофазаси камишга эришиши билан, дунё бошқармалари жаңа энергия тақсимоти илм-фанни ривожлантиришга коңроқ ёрдам беришди. Фотоэлектр энергия системалари айланичида, ҳозирги пайтда унинг истиқболли йўналиши катта эътироға эришиши мумкин. Лекин, фотоэлектр компонентларининг энергия чиқишининг осил-пасилчилigi ва энергия сақлаш блокларининг рақобати хисобга олинганда, унинг айланичида фойдаланувида муаммолар пайдо булиши мумкин. Шунинг учун, системадаги энергия ахборотини мувозанаташ ва ишончли ишлаб чиқариш учун, энергия менеджмент стратегияси керак. Бу мақолада, айланичида фотоэлектр-энергия сақлаш системалари негизида, энергия менеджментин изилаш ва стабиллаштириш, амалда чиста энергияларнинг ишлатилишини теорик тафсиллаш мавзулари қаралади.

1. Система структураси ва энергия менеджмент алгоритми таҳлили

Кўриниб турган айланичида фотоэлектр-энергия сақлаш система (Рисунок 1) фотоэлектр модуллари, литий-ион батареялар, энергия конвертерлари, электр тармоги ва фойдаланувчи юклардан иборат. Фотоэлектр модуллари Boost конвертер орқали умумий DC автобус вольтажини яратади. Литий-ион батареялар Buck-Boost конвертер орқали бу автобусга уланишади. Далгилантувчи инвертор юртма-юртма тармога ёки юкларга энергия тақсимоти қилади.

Система "оиди-кутилади" принципига асосланади. Фотоэлектр модулларининг энергия чиқиши, биринчи энергия маҳсулоти, фойдаланувчи юкларини қонаяти. Фотоэлектр энергияси юртма-юртма тармоги (иккинчи маҳсулот) ва батареялар (учинчи маҳсулот) юртма-юртма тармоги билан мувозанатланади.

Фотоэлектр энергияси, батареянын SOC (заряд деңгизи) ва заряд-бошқарув энергияси ҳақида: Агар P_PV < P_{PV_min}, Boost конвертер ишламайди (энергия чиқиши йўқ); акс холда, ишлайди. Батарея SOC > 90% доида зарядланмайди, SOC < 10% доида бошқарилмайди. P_bat динамик тарзда P_PV ва P_load билан ҳисобланади, 0 дан максимал батарея зарядлаш энергияси гача. Кўп қаторли заряд-бошқарувдан сақланиш учун, келажак циклдин ахбороти ҳузирги циклдан келиб чиқади, системада кўп қаторли режим ўзгарувларин сақлаб қолишга имкон беради.

Бу асосида, айланичида фотоэлектр-сақлаш системалари учун энергия менеджмент алгоритми таклиф этилади, Рисунок 2 да кўрсатилган.

2. Система иш режими ва энергия ахбороти таҳлили

Энергия менеджмент алгоритми ёрдамида, система иш режими тармога ёқилган ва тармокдан моҳий режимларга бўлинади, ҳар бири quyidagicha бўлинади:

2.1 Моҳий иш (Асосий энергия буйича)

Икки под-режими бор, DC автобусни босқичи буйича аниқланади:

• Фотоэлектр босқичи режими

• Фотоэлектр - асосий энергия; Boost CV режимида ишлайди автобусни стабиллаштиради.

• Инвертор моҳий инверсия режимида юкларга энергия беради.

• Агар фотоэлектр энергияси > юклар + батарея зарядлаш энергияси, Buck-Boost Buck режимида батареяни зарядлади; акс холда, Buck-Boost ишламайди.

• Ташвиш: фотоэлектр чиқиши > юклар, батарея толмаган.

• Логика:

• Батарея босқичи режими

• Батарея - асосий энергия; Buck-Boost Boost режимида автобусни стабиллаштиради.

• Инвертор моҳий инверсия режимида юкларга энергия беради.

• Агар фотоэлектр чиқиши зиф, Boost MPPT режимида ишлайди; агар фотоэлектр чиқиши йўқ, Boost ишламайди.

• Ташвиш: фотоэлектр чиқиши < юклар, батарея қолган заряди бор.

• Логика:

2.2 Тармога ёқилган иш (Инвертор режими буйича)

Инвертор инверсия ёки ректификация режими буйича бўлинади:

• Тармога ёқилган инверсия

• Инвертор тармога ёқилган инверсия режимида автобусни стабиллаштиради, кўп энергияни тармога юбөради.

• Boost MPPT режимида максимал энергия чиқишини аниқлайди.

• Buck-Boost ишламайди.

• Ташвиш: фотоэлектр чиқиши > юклар, батарея толган.

• Логика:

• Тармога ёқилган ректификация

• Инвертор тармога ёқилган ректификация режимида автобусни стабиллаштиради.

• Buck-Boost Buck режимида батареяни зарядлади, SOC > 90% гача.

• Агар фотоэлектр чиқиши зиф, Boost MPPT режимида ишлайди; агар фотоэлектр чиқиши йўқ, Boost ишламайди.

• Ташвиш: фотоэлектр чиқиши < юклар, батарея кам (иккинчи маҳсулот чегараси).

• Логика:

2.3 Режим чегаралари ва координация

Тоғрисида 4 под-режимларни ташвиш шартлари ва техникалар координацияси Жадвал 1 (қўшилиши керак)да аниқланган. "Фотоэлектр-батарея-тармог" энергияларини динамик тарзда ўзgartirish va Boost/Buck-Boost конвертерлари ва инвертор адаптив босқичи билан, система "генерация-сақлаш-фойдаланувида" тез энергия ахборотини амалга оширади, барча айланичида энергия талабларин қонаяти (моҳий, тармога ёқилган, чоқуқ, ва ҳ.).

Рисунок 3(a) Режим 1: фотоэлектр чиқиши = 4.8 кВт, юклар = 3 кВт. Фотоэлектр модули 240 Вдц чиқаришади; Boost конвертер автобусни 480 Вдцга стабиллаштиради. Инвертор моҳий инверсия режимида (220 Вac юклар учун) ишлайди, Buck-Boost Buck режимида (1.8 кВт батареяни зарядлади). Графиклар (юксандан пастга): фотоэлектр чиқиши ампери, DC автобус вольтажи, инвертор чиқиши вольтажи, батарея зарядлаш ампери.

Рисунок 3(b) Режим 2: фотоэлектр чиқиши = 5 кВт (батарея толган, Buck-Boost ишламайди). Юклар = 3 кВт; инвертор тармога ёқилган инверсия режимида автобусни 480 Вдцга стабиллаштиради, кўп энергияни тармога юбөради (9 A, тармок вольтажи билан синхрон). Графиклар: фотоэлектр чиқиши ампери, DC автобус вольтажи, инвертор чиқиши вольтажи, тармога юбөрувчи ампери.

Рисунок 3(c) Режим 3: фотоэлектр модули чегарасига эришиши (чиқиши йўқ, Boost ишламайди). Энергия сақлаш блоки системага энергия беради; Buck-Boost Boost режимида автобусни 480 Вдцга стабиллаштиради. Инвертор моҳий инверсия режимида (220 Вac 3 кВт юклар учун) ишлайди. Графиклар: батарея бошқаруви ампери, DC автобус вольтажи, инвертор чиқиши вольтажи. Рисунок 3(d) Режим 4: фотоэлектр ва энергия сақлаш блоки чегарасига эришиши (чиқиши йўқ). Тармога юклар (3 кВт) ва батареяни зарядлаш; инвертор тармога ёқилган ректификация режимида автобусни 480 Вдцга стабиллаштиради.

3. Хулоса (Кўч маска куриш)

Ҳозирги замонда шаҳар кўч маскаларини куришда камишликлар бор. Уларни янада яхшилаш учун, келажакда кўриниши керак:

• Куриш учун кеңири финанслашни таьминлаш.

• Масалаларни вақтинча ҳал этиш учун пропагандани ва текширувларни күчайтириш.

• Қизиқарли маска юртма-юртма тармоги кенгаятириш ва наратиб арзишларни паст килиш.

• Бир хил операциялар учун стандартизацияланган босқичларни ишлаб чиқиш.

Бу қадамлар кўч маскаларини куришни самарали ва зелени ривожлантиришга ёрдам беради, шаҳарларнинг ақlli ва зелени ривожлантиришини қоллаб-кувватлади.