Перейти до вмісту
Мікросистеми, Електроніка та Акустика
ISSN 2523-4447 · e‑ISSN 2523-4455 Відкритий доступ · CC BY-SA 4.0
Т. 26 · № 2 · 2021 сер 31, 2021 Електронні системи та сигнали

Система акумулювання сонячної електростанції

МЛ
Микола Олексійович Лук'янов Відповідальний Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського",https://ror.org/00syn5v21 Україна
ЄВ
Євген Володимирович Вербицький Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Україна
АБ
Андрій Блінов Таллінський технологічний університет Естонія
Сторінки236748-1 - 236748-9 Опублікованосер 31, 2021
PDF
ТОМ 26 · № 2 · 2021 Переглянути випуск

Анотація

У статті розглянуто зміни у законодавстві щодо правил генерування електроенергії відновлювальних джерел та впровадження штрафів за небаланси, що стимулює виробників покращувати прогноз генерації електроенергії та модернізувати існуючі електростанції шляхом встановлення систем акумулювання енергії. Також, проаналізовані можливі точки під’єднання та топології перетворювачів зарядно-розрядного пристрою системи акумулювання та обрано перетворювач, що задовольняє технічним вимогам системи. Описано й порівняно режими його роботи при заданій похибці прогнозу, а саме режим зі стабілізацією потужності та без неї. Доведено, що з точки зору покращення параметрів якості генерованої електроенергії за можливості доцільно використовувати режим зі стабілізацією потужності. Відповідно до обраного режиму роботи обрано літій-іонний акумулятор, що дозволяє у ширшому діапазоні стабілізувати потужність та розрахована його мінімальна ємність. Показано, що режим часткової стабілізації потужності використовується лише при похибці прогнозу більше ніж 52 % у режимі заряджання. Для перевірки отриманих теоретичних співвідношень для типових вхідних даних розраховано параметри перетворювача, створено його модель у середовищі MATLAB ® Simulink ® та перевірена його працездатність.

Ключові слова

#відновлювальні джерела енергії #прогноз #система акумулювання електроенергії

Посилання

  1. "Pro vnesennya zmin do statti 9-1 Zakonu Ukrayini "Pro alternativni dzherela energiyi" shodo vregulyuvannya pitannya generaciyi elektrichnoyi energiyi privatnimi domogospodarstvami [On Amendments to Article 9-1 of the Law of Ukraine "On Alternative Energy Sources" on Settlement of Electricity Generation by Private Households]", Vidomosti Verhovnoyi Radi (VVR), 2019, № 32, ст.126, [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2755-19#Text
  2. "UHVALA za pozovom Derzhavnogo pidpriyemstva "Garantovanij pokupec" do Privatnogo akcionernogo tovaristva "Nacionalna energetichna kompaniya "Ukrenergo [RESOLUTION on the claim of the State Enterprise "Guaranteed Buyer" to the Private Joint-Stock Company "National Energy Company" Ukrenergo]", Case № 910/16664/20,18.12.2020,[Online].Available: https://reyestr.court.gov.ua/Review/93623291
  3. Matthew T. Lawder, Vilayanur Viswanathan, Venkat R. Subramanian, "Balancing autonomy and utilization of solar power and battery storage for demand based microgrids", Journal of Power Sources, 2015, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.01.015
  4. "Oglyad energetichnogo sektoru Ukrayini: instituciyi, upravlinnya ta politichni zasadi [Review of the energy sector of Ukraine: institutions, management and policy principles]", OECD, 2019, [Online]. Available: https://www.oecd.org/eurasia/competitiveness-programme/eastern-partners/Monitoring-the-energy-strategy-Ukraine-2035-UKR.pdf
  5. "Pro shvalennya Memorandumu pro vzayemorozuminnya shodo vregulyuvannya problemnih pitan u sferi vidnovlyuvanoyi energetiki v Ukrayini [On approval of the Memorandum of Understanding on the settlement of problematic issues in the field of renewable energy in Ukraine]", Vidomosti Verhovnoyi Radi (VVR), 2020, № 50, ст.456, [Online], Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v1141874-20#Text
  6. "Pro vnesennya zmin do deyakih zakoniv Ukrayini shodo udoskonalennya umov pidtrimki virobnictva elektrichnoyi energiyi z alternativnih dzherel energiyi [About modification of some laws of Ukraine concerning improvement of conditions of support of production of electric energy from alternative energy sources]", Vidomosti Verhovnoyi Radi (VVR), 2020, № 50, ст.456),[Online], Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/810-20#Text
  7. "Pravila vregulyuvannya nebalansiv na rinku elektrichnoyi energiyi: sho zminilosya [Rules for settling imbalances in the electricity market: what has changed]", Yuridichna gazeta №4 (734), [Online]. Available: https://yur-gazeta.com/publications/practice/energetichne-pravo/pravila-vregulyuvannya-nebalansiv-na-rinku-elektrichnoyi-energiyi-shcho-zminilosya.html
  8. Yuqing Yang, Stephen Bremner, Chris Menictas, Merlinde Kay, "Battery energy storage system size determination in renewable energy systems: A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.047
  9. Jung-Min Kwon, Kwang-Hee Nam, and Bong-Hwan Kwon, " Photovoltaic Power Conditioning System With Line Connection", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 53, NO. 4, 2006, DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2006.878329
  10. G. Lara-Salazar, N. Vázquez, C. Hernández, H. López, "Multi-Input DC/DC Converter with Battery Backup for Renewable Applications ", 13th International Conference on Power Electronics (CIEP), 2016, DOI: https://doi.org/10.1109/CIEP.2016.7530729
  11. Sergio Ignacio Serna-Garcés, Daniel Gonzalez Montoya, Carlos Andres Ramos-Paja, "Sliding-Mode Control of a Charger/Discharger DC/DC Converter for DC-Bus Regulation in Renewable Power Systems", Energies, 2016, DOI: https://doi.org/10.3390/en9040245
  12. Eliana Arango, Carlos Andres Ramos-Paja, Javier Calvente, Roberto Giral, Sergio Serna, "Asymmetrical Interleaved DC/DC Switching Converters for Photovoltaic and Fuel Cell Applications—Part 1: Circuit Generation, Analysis and Design", Energies, 2012, DOI: https://doi.org/10.3390/en5114590
  13. "On-grid inverter HUAWEI SUN 2000-33KTL-А", Veles Energo, [Online]. Available: https://xn--b1agax5a.xn--j1amh/solnechnye-stancii-pod-zelenyj-tarif/setevoj-invertor-huawei-sun-2000-33ktl-a/
  14. "Grid inverter SMA Sunny Tripower 10000 TL-20 (10 кВА, 3 phases / 2 trackers) with a display", Research and production company Elcomservice, [Online]. Available: https://elcomservice.com.ua/products/setevoy-invertor-sma-sunny-tripower-10000-tl-20-10-kva-3-fazi-2-trekera-s-displeem.html
  15. "Grid inverter 50кВт Growatt MAX 50 KTL3 LV", Alfa solar, [Online]. Available: https://alfa.solar/ru/setevoj-invertor-50kvt-growatt-max-50-ktl3-lv-id891.html
  16. Blinov, A, Kosenko, R, Chub, A, Vinnikov, D., "Snubberless boost full-bridge converters: Analysis of soft switching performance and limitations", International Journal of Circuit Theory and Application, 2019; 47: 884– 908, DOI: https://doi.org/10.1002/cta.2626
  17. M. Jiménez Carrizosa, A. Benchaib, P. Alou, G. Damm, "DC transformer for DC/DC connection in HVDC network", 15th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE), 2013, DOI: https://doi.org/10.1109/EPE.2013.6631774
  18. Karki, N.R., Karki, R., Verma, A.K., Choi, J., "Deals with the phenomenon of low voltage ride through in wind turbine generators", Sustainable Power Systems, 2017, [Online]. Available: https://www.springer.com/gp/book/9789811022296
  19. Sun-Jae Park, Sol Mun, Joung-Hu Park, Hee-Jong Jeon, "Controller Design of Power Conditioning Systems with Energy Storage Device for Renewable Energy Source under Stand-Alone Operation", Twenty-Seventh Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2012, DOI: https://doi.org/10.1109/APEC.2012.6166092
  20. R. Carbone, "Grid-Connected Photovoltaic Systems with Energy Storage", International Conference on Clean Electrical Power, 2009, DOI: https://doi.org/10.1109/ICCEP.2009.5211967
  21. Zubair Rehman, Ibrahim Al-Bahadly, Subhas Mukhopadhyay, "MultiinputDC–DC convertersinrenewableenergy applications – An overview", Renewable and Sustainable Energy Reviews 41, 2015, DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.033
  22. Blinov, A., Verbytskyi, I., Zinchenko, D., Vinnikov, D., Galkin, I., "Modular Battery Charger for Light Electric Vehicles", Energies 2020, 13, 774, DOI: https://doi.org/10.3390/en13040774
  23. Stefan Keller, Kläre Christmann, Miguel Sanchez-Arjona Gonzalez, Adrian Heuer, "A modular fuel cell battery hybrid propulsion system for powering small utility vehicles", IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), 2017, DOI: https://doi.org/10.1109/VPPC.2017.8330969
  24. Romashko V. Y., Verbickij Y. V., Kirichek Y. I. "Analiz vtrat energiyi v sistemi vidboru maksimalnoyi potuzhnosti sonyachnoyi batareyi [Analysis of energy losses in the system of selection of the maximum power of the solar battery]" Technical electrodynamics. 2014, № 4, p. 55-57. URL: http://previous.techned.org.ua/2014_4/st18.pdf
  25. Matthew T. Lawder, Bharatkumar Suthar, Paul W. C. Northrop, Sumitava De, C. Michael Hoff, Olivia Leitermann, "Battery Energy Storage System (BESS) and Battery Management System (BMS) for Grid-Scale Applications", Proceedings of the IEEE, Volume:102, 2014, DOI: https://doi.org/10.1109/JPROC.2014.2317451
  26. Shinichi Sano, Yoshiaki Ito, Yoshikazu Hirose, Hisaki Takeuchi, Shigeo Aone, "Development of Long Cycle Life Valve-Regulated Lead-Acid Battery for Large-Scale Battery Energy Storage System to Utilize Renewable Energy", IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC), 2015, DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572367
  27. Mladen R. Apostolović, Ivan A. Škokljev, " Energy Balances of South East European Countries with the Emphasis on the Influences of Renewable Energy Sources", 4th International Symposium on Environmental Friendly Energies and Applications(EFEA),2016, DOI: https://doi.org/10.1109/EFEA.2016.7748802
  28. "Prognozuvannya generaciyi vid zminnoyi vidnovlyuvanoyi energiyi [Forecasting of generation from variable renewable energy]", AVENSTON GROUP Article, 2017 [Online]. Available: https://avenston.com/articles/vre-generation-forecasting/
  29. Rui Xiong, Weixiang Shen "A comprehensive examination of advanced battery management technologies and practices in modern electric vehicles" in Advanced Battery Management Technologies for Electric Vehicles (Automotive Series), 1st Edition, Kindle Edition - 2019, p.140.
  30. H. Takabayashi, et al., "Development of Valve Regulated Lead Acid Batteries for Power Strage", Proceedings of INTELEC ’03, 2003, pp.383-390, DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2003.1252142
  31. "Solar panel Leapton Solar LP156*156-M-60 330W", Pravilnoe elektropitanie, [Online], Available: https://elektro.in.ua/solnechnaja-panel-leapton-solar-lp156156-m-60-330w
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел

PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов

У статті розглянуто проблему ідентифікації структури затінення сонячних панелей. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю швидкої та адекватної реконфігурації…

#Сонячні панелі #Фотоелектрична поверхня #Моделювання структури тіней #Квазістатична ідентифікація
с. 362283.1-362283.7
10.20535/2523-4455.mea.362283

Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій

Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна

Стаття присвячена розробці комплексного методу виділення фетального електрокардіосигналу (ФЕКГ) з неінвазивних абдомінальних записів та подальшої автоматизованої…

#абдомінальні електрокардіограми #фетальна електрокардіограма #аритмія #сліпе розділення джерел
с. 356487.1-356487.11
10.20535/2523-4455.mea.356487

Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі

Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен

У цій статті розглядається критична проблема погіршення якості електроенергії в сучасних енергосистемах, спричинена поширенням нелінійних навантажень. Такі навантаження…

#фільтр-компенсаційний перетворювач #трифазна трипровідна мережа #якість електроенергії #повне гармонійне спотворення
с. 361138.1-361138.6
10.20535/2523-4455.mea.361138

Схожі статті

1-10 з 96

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.