காற்று-சூரிய இணைப்பு அமைப்பின் திறனாக்கம் மற்றும் சேமிப்புடனான திறனாக்கம்

1. காற்று மற்றும் சூரிய போடோவோல்டேயிக் மின்தூக்கி உருவாக்கத்தின் அம்சங்களின் பகுப்பாய்வு

காற்று மற்றும் சூரிய போடோவோல்டேயிக் (PV) மின்தூக்கி உருவாக்கத்தின் அம்சங்களின் பகுப்பாய்வு, ஒன்றுக்கொன்று நிரப்பும் இணைப்பு அமைப்பை வடிவமைக்கும் அடிப்படையாகும். ஒரு துறையின் ஆண்டுக்குள் காற்று வேகம் மற்றும் சூரிய விளக்கத்தின் புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வு, காற்று வளங்களில் பரவல் பெரும் வேகமாக இருக்கும் நிலை மற்றும் கீழ் வேகமாக இருக்கும் நிலை என்பதை உறுதி செய்கிறது. காற்று மின்தூக்கி உருவாக்கம் காற்று வேகத்தின் கனமாக இருக்கும் அளவு விளைவில் பெரிய வெளியீடு மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்துகிறது.

சூரிய வளங்கள், வித்தியாச நேர மற்றும் பரவல் அமைப்புகளைக் காட்டுகின்றன—கோடைக்காலத்தில் நீண்ட நேரம் மற்றும் வலிமையான விளக்கம், மற்றும் குளிர்காலத்தில் குறைந்த நிலைகள். PV திறன் வெப்பநிலை உயர்வுடன் குறைகிறது. காற்று மற்றும் சூரிய ஆற்றலின் நேர விநியோகத்தை ஒப்பிடுவதன் மூலம், அவை நேர மற்றும் ஆண்டு சுழற்சியில் நிரப்பும் நடத்தையை காட்டுகின்றன. இந்த நிரப்பும் நடத்தை விளைவில் திறனான மற்றும் நிலையான மின்சார அமைப்புகளை வடிவமைக்கும், இந்த இரு ஆற்றல் மூலங்களின் மிக சிறந்த திறன் விகிதம் முழு மின்வெளியீட்டை நெருக்கமாக்குவதற்கு அமைக்கப்படுகிறது.

2. காற்று-சூரிய இணை மின்தூக்கி உருவாக்க அமைப்புகளின் மாதிரியாக்கம்

2.1 காற்று மின்தூக்கி உட்கூறு மாதிரி

காற்று மின்தூக்கி உட்கூறு மாதிரி காற்று வேகத்தின் தரவுகள் மற்றும் டர்பைனின் அம்சங்களில் அமைக்கப்படுகிறது. வெயிபுல் விநியோகம் காற்று வேக நிகழ்தகவு விநியோகத்தை பொருத்துவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதன் புள்ளிவிவர நடத்தையை துல்லியமாக விவரிக்கிறது. டர்பைனின் வெளியீட்டு மின்தூக்கி மற்றும் காற்று வேகத்தின் தொடர்பு கீழ் வேகம், விளைவு வேகம், மற்றும் மேல் வேகம் போன்ற முக்கிய அளவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பிரிவுகளில் அமைக்கப்படுகிறது. 

டர்பைன் மின்தூக்கி வளைவினை பொருத்துவதற்கு குறைந்த வர்க்க முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது காற்று வேகத்திற்கு எதிரான மின்தூக்கி வெளியீட்டின் கணித வெளிப்படையை வழங்குகிறது. காற்று வேகத்தின் தனித்தன்மையை கருத்தில் கொள்வதற்கு மாண்டெ கார்லோ சீமன முறை அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. மாதிரி காற்று மின்தூக்கி அமைப்புகளின் திணிவியல் அம்சங்களை துல்லியமாக விளைவிக்கும் மற்றும் அமைப்பு மேம்படுத்தலுக்கு அடிப்படையாக வழங்குகிறது. இது காற்று திசை மாற்றங்களின் திறன் விளைவின் தாக்கத்தை கருத்தில் கொள்வதன் மூலம் முன்னறிப்பு துல்லியத்தை மேம்படுத்துகிறது.

2.2 சூரிய போடோவோல்டேயிக் உட்கூறு மாதிரி

PV உட்கூறு மாதிரி சூரிய விளக்கம், சுற்றுச்சூறான வெப்பநிலை, மற்றும் PV மா듈் அம்சங்களை முழுமையாகக் கருத்தில் கொள்கிறது. சூரிய விளக்கத்தின் நேர விநியோகத்தை விளைவிக்க ஒரு புள்ளிவிவர மாதிரி அமைக்கப்படுகிறது. PV மாட்யூல்களின் வெளியீட்டு அம்சங்கள் I-V வளைவுகளால் விளைவிக்கப்படுகின்றன. வெப்பநிலையின் தாக்கங்கள் ஒரு தனியான டயோட் சமமான சுற்றின் மூலம் மாதிரிப்படுத்தப்படுகின்றன, வெளியீட்டு மின்தூக்கி ஒரு அரைநேரியல் சமன்பாடுகளின் தொகுப்பை தீர்க்கிறது.

மாதிரி அலட்சியம் மற்றும் தூசிய அடிப்படையாக கருத்தில் கொள்கிறது, துல்லியத்தை மேம்படுத்தும் திருத்துதல் கோவைகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. PV மாட்யூல் பழுத்த விகிதத்தை கருத்தில் கொள்வதன் மூலம் நீண்ட கால மின்தூக்கி வெளியீட்டின் மாற்றங்களை முன்னறிப்பு செய்கிறது. இந்த மாதிரி வெப்பநிலை மாற்றங்களின் கீழ் PV அமைப்பின் திறனை துல்லியமாக விளைவிக்கிறது.

2.3 ஆற்றல் தள மாதிரி

ஆற்றல் தள மாதிரி முக்கியமாக லித்தியம்-யான் பேட்டரி அம்சங்களில் அமைக்கப்படுகிறது. பேட்டரி தற்போதைய மின்தூக்கி (SOC) நிலையின் ஓர் அமைப்பு மாதிரி அமைக்கப்படுகிறது, அது மின்தூக்கி மற்றும் தூக்கி வெளியீடு செயல்பாடுகளை விளைவிக்கிறது. தனியாக தூக்கி விளைவுகள் மற்றும் மின்தூக்கி/தூக்கி திறன் கருத்தில் கொள்கிறது, சுற்றுச்சூறின் தாக்கத்தை விளைவிக்கும் வெப்பநிலை திருத்துதல் கோவை அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. பேட்டரி வாழ்க்கை காலம் சுழற்சி எண்ணிக்கை மற்றும் தூக்கி ஆழம் (DOD) ஆகியவற்றின் மூலம் மாதிரிப்படுத்தப்படுகிறது, தூக்கி திறன் குறைவை முன்னறிப்பு செய்கிறது.

மாதிரி வெவ்வேறு செயல்பாடு நிலைகளில் பேட்டரி திறனை துல்லியமாக விளைவிக்கிறது, மிக சிறந்த அளவு மற்றும் விரிவு தொடர்பு தீர்மானங்களை ஆதரிக்கிறது. இது உள்ளே மோதல் மாற்றங்களை கருத்தில் கொள்வதன் மூலம் மோதல், சுழற்சி எண்ணிக்கை, மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவற்றின் இடையே செயல்பாட்டு உறவுகளை அமைக்கிறது, இதன் மூலம் விளைவியல் நிலையின் துல்லியமான சீமனம் செய்யப்படுகிறது. முக்கிய வெளியீடுகள் உள்ளடக்கமாக நேர மின்தூக்கி, உள்ளது திறன், மின்தூக்கி/தூக்கி மின்தூக்கி, மற்றும் எதிர்பார்க்கப்பட்ட வாழ்க்கை காலம்—மிக சிறந்த செயல்பாடு மற்றும் போதுமான தொடர்பு தேவைகளுக்கு முழுமையான தரவு ஆதரவை வழங்குகிறது.

2.4 அமைப்பு இணைப்பு மாதிரி

இணைந்த அமைப்பு மாதிரி காற்று, சூரிய, மற்றும் தள உட்கூறுகளை ஒரு ஐக்கிய அமைப்பில் இணைக்கிறது. சமான உள்ளே மோதல் முறை உள்ளே மோதல் மாற்றங்களை கையாண்டு, அமைப்பு மின்தூக்கி சமன்பாடு அமைக்கப்படுகிறது. இழப்பு மின்தூக்கி நிகழ்தகவு (LOLP) மற்றும் எதிர்பார்க்கப்பட்ட மின்தூக்கி வழங்கப்படாத நிலை (EENS) ஆகியவற்றை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் அமைப்பு திறனை மதிப்பிடுகிறது. போதிய நேர தொடர்வரிசை சீமனம் வெவ்வேறு நேர அளவுகளில் அமைப்பின் செயல்பாட்டு நிலைகளை கணக்கிடுகிறது.

மாதிரி உட்கூறுகளுக்கு இடையே தொடர்புகளை கருத்தில் கொள்கிறது, உதாரணமாக காற்று டர்பைனின் நிழல் சூரிய பேனல்களில் வெளிவருவது. இது கிரிட் இணைப்பை அறிமுகப்படுத்துகிறது, கிரிட்-நேர முறை மற்றும் கிரிட் அதிர்வு சேவைகள் செயல்பாடு தீர்மானங்களை விளைவிக்கிறது. வெளியீடுகள் மொத்த மின்தூக்கி உருவாக்கம், உள்ளே மோதல் நிறைவு விகிதம், மற்றும் பொருளாதார திறன் மீட்டர்கள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியுள்ளது, அமைப்பு திட்டமிடல், வடிவமைப்பு, மற்றும் செயல்பாடு தீர்மானங்களுக்கு முழுமையான கோட்பாட்டு அடிப்படையை வழங்குகிறது.

3. காற்று-சூரிய இணை அமைப்புகளின் மேம்படுத்தல் முறைகள் மற்றும் சோதனை பகுப்பாய்வு

3.1 இலக்கு செயல்பாடு மற்றும் கட்டுப்பாடுகள்

இலக்கு செயல்பாடு பொருளாதார, நிறைவு, மற்றும் சூழல் கருத்துகளை இணைக்கிறது. பொருளாதார இலக்கு மொத்த அமைப்பு செலவை குறைப்பது, இது முதல் நிறைவு, செயல்பாடு மற்றும் பரிமாற்ற செலவுகளை (O&M) உள்ளடக்கியுள்ளது. நிறைவு இலக்கு மின்தூக்கி வழங்கல் நிறைவை அதிகப்படுத்துகிறது, LOLP மூலம் குறைப்பதன் மூலம் அளவிடப்படுகிறது. சூழல் இலக்கு கரிக்கல் வெளியீட்டை அதிகப்படுத்துவதன் மூலம் அளவிடப்படுகிறது.

கட்டுப்பாடுகள் மின்தூக்கி சமன்பாடு, ஆற்றல் தள திறன் கட்டுப்பாடுகள், மற்றும் உபகரண செயல்பாடு கட்டுப்பாடுகளை உள்ளடக்கியுள்ளது. மின்தூக்கி சமன்பாடு கட்டுப்பாடு எல்லா நேரத்திலும் உள்ளே மோதல் தேவையை நிறைவு செய்ய உறுதி செய்கிறது. தள திறன் கட்டுப்பாடுகள் DOD ஐ கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் பேட்டரி வாழ்க்கை காலத்தை நீட்டுகிறது. உபகரண கட்டுப்பாடுகள் உபகரணங்களின் விளைவு மற்றும் செயல்பாடு அம்சங்களை கருத்தில் கொள்கிறது. பல இலக்கு எடையிடல் முறை இந்த இலக்குகளை ஒரு இலக்கு செயல்பாட்டிற்கு இணைக்கிறது, எடைகள் தீர்மான நிறைவாளரின் விருப்பங்கள் மற்றும் பயன்பாட்டு சூழல்களின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.

3.2 பேரங்களின் விளைவு மேம்படுத்தல் (PSO) பயன்பாடு

பேரங்களின் விளைவு மேம்படுத்தல் (PSO), ஒரு தீர்வு இணையம் முறை, காற்று-சூரிய இணை அமைப்புகளின் திட்டமிடலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பறவைகளின் விரைவு நிலையை செயல்படுத்துவதன் மூலம் PSO தீர்வு இணையத்தில் மிக சிறந்த தீர்வுகளை தேடுகிறது. ஒவ்வொரு பேரமும் ஒரு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அமைப்பு கட்டமைப்பை குறிக்கிறது, காற்று டர்பைன் திறன், PV திறன், மற்றும் தள திறன் போன்ற தீர்மான மாறிகளை உள்ளடக்கியுள்ளது. பேரத்தின் நிலை மற்றும் வேகம் திரும்ப திரும்ப மேம்படுத்தப்படுகிறது, மிக சிறந்த தீர்வு நோக்கி ஒருங்குகிறது.

மேம்படுத்த வேண்டிய நிலையை உறு