Гибридная ветро-солнечная энергетическая система оптимизации: комплексное решение для проектирования автономных приложений
- Кіріспе және көлемдік мағына
1.1 Бір басқарулық энергия өндіріс жүйелерінің қиындықтары
Құбылыс түрлерінен (PV) немесе шамал энергиясын өндірген құрылымдардың өзара қатысты заттары бар. PV энергия өндірісі күндіздік цикттер мен аба қуаттарына салынуы мүмкін, ал шамал энергиясының өндірісі тұрақты емес шамал ресурстарына салынатын, бұл энергия өндірісінде өте зор өсу-азайтуларға әкеледі. Жалғасқан энергия беру үшін, үлкен қуатты аккумуляторлық банкалар энергия сақтау және балансы үшін қажет. Бірақ, аккумуляторлар көп ретті заряд-разряд цикстерімен өзара қатысты шарттарда ұзақ уақыт ішінде зарядтануы мүмкін, бұл олардың пайдалану мерзімдері теориялық мәнінен қысқа болады. Маңыздырақ, аккумуляторлардың қымбат бағасы олардың жалпы өмір сынындағы құны PV модулдерінің немесе шамал генераторларының өзінен де артық болуы мүмкін. Сондықтан, аккумуляторлардың өмір мерзімін ұзарту және жүйелердің құнын азайту бір өзінде қойылған энергия жүйелерін оптимизациялаудың негізгі қиындықтары болып табылады.
1.2 Гибрид шамал-құбылыс энергия өндірісінің маңызды артықшылықтары
Гибрид шамал-құбылыс энергия өндіріс технологиясы, екі жаңартылатын энергия ресурстары - PV және шамал энергиясын органикалы түрде біріктіреді, бір энергия басқарулық ресурстарының құрсауын жою. Шамал және құбылыс энергиясы уақытта (күн/түн, мезгілдер): күнді жарық жарық кездесетінде, кешке дейін шамал қатты болуы мүмкін; жазда жарық жарық кездесетінде, күзде шамал ресурсы қатты болады. Бұл комплементарлық:
- Аккумуляторлардың өзара қатысты зарядталу уақытын өтінеміз, ал зарядталмаған уақытын азайту, сондықтан аккумуляторлардың өмір мерзімін өтінеміз.
- Керек аккумуляторлық қуатты азайту. Егер шамал және құбылыс бірдей уақытта қол жетімді болмаса, олар системаның түзетуін жоспарлау үшін қолданылатын қуатты азайту мүмкін.
- Доместикалық және халықаралық зерттеулер гибрид шамал-құбылыс жүйелерінің бір энергия өндіріс жүйелерінен өзара қатысты энергия өндірісінің құрсауы және өмір сынындағы құнында жетілдіргенін дәлелдейді.
1.3 Мүмкін болатын құрылымдар және ұсынылатын шешім
Ағымдағы құрылымдың құралуы қиындықтармен кездеседі. Сыйлық құрылымдардың ұстаздары қымбат, ал олардың негізгі модельдері құпия болып саналады, бұл олардың кеңінен қолданылуына қол түзеді. Сол сияқты, көптеген қысқартылған құрылымдардың құралуы жетіспеушіліктері бар - олар метеорологиялық орташа мәндерге қатысты тығыз емес, не линейлік қысқартылған моделдерді қолданып, тактықты және қолданылатындықты азайтады.
Бұл шешім, мысалы, дәл және қолданылатын компьютерлік көмекші құрылымды ұсыну арқылы өзара қатысты қиындықтарды шешуге арналған.
II. Системаның құрамы және негізгі техникалық моделдері
2.1 Системаның құрылымы
Бұл шешімде құрылған гибрид шамал-құбылыс энергия өндіріс жүйесі толық бір өзінде қойылған офф-сеттік жүйе, дизель генераторлары сияқты қолдау энергиясы жоқ. Негізгі құрылымдар:
- Энергия өндіріс бөлігі: Шамал генераторлары, PV массиві.
- Энергия сақтау және басқару бөлігі: Аккумуляторлық банка, заряд басқару (заряд-разрядты басқару).
- Қорғау және айналу бөлігі: Бөлінетін жүк (аккумулятордың артық зарядын және инверторды қорғау), инвертор (DC-ден AC-ға айналу, көпшілік жүк талаптарын қанағаттандыру үшін).
- Энергия пайдалану бөлігі: Жүк.
2.2 Дәл энергия өндіріс есептеу моделдері
Оптималды құрылым үшін, біздің сағаттық энергия өндіріс есептеу моделдеріміз құрылды.
- PV массивінің модели:
- Құбылыс радиациясының транспозициясы: Жаңартылған анизотропты аспан жарық модельін қолданып, метеорологиялық станциялар тарапынан өлшенген горизонтальды құбылыс радиациясын PV модулдердің қырқыр бетіне түсірілетін иррадиацияға дәл транспондайды, туынды құбылыс радиациясын, аспан жарық радиациясын және жер бетінен жарықты ескереді.
- Модульдың мүшелерін симуляциялау: Туынды физикалық модельді қолданып, PV модулдердің туынды шығыс мүшелерін симуляциялайды, иррадиация және аймақтық температураға қатысты модульдың шығыс напряжение және токты әртүрлі қатысты ескере отырып, энергия өндіріс есептеулердің дәлдігін қамтамасыз етеді.
- Шамал генераторының модели:
- Шамал қырқырдың түзетуі: Метеорологиялық деректердегі басқа өлшемдердің шамал қырқырды реалдық хаб қырқырға экспоненциалдық заңы бойынша өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгеріп, өзгер......
