Система акумулювання сонячної електростанції

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Микола Олексійович Лук'янов
к.т.н. доц. Євген Володимирович Вербицький
к.т.н. доц. Андрій Блінов

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.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Лук’янов, М. О., Вербицький, Є. В., & Блінов, А. (2021). Система акумулювання сонячної електростанції. Мікросистеми, Електроніка та Акустика, 236748–1 . https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.236748
Розділ
Електронні системи та сигнали

Посилання

"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

"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

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

"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

"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

"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

"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

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

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

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

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

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

"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/

"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

"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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

"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/

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.

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

"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