КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ КОМБИНИРОВАННОГО АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ МИКРО ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

АННОТАЦИЯ

Анализ развития возобновляемых источников энергии показал, что использование только одного типа в системах энергоснабжения автономных потребителей не всегда позволяет обеспечить надежное и бесперебойное энергоснабжение. Для повышения эффективности необходимо сочетание различных видов возобновляемой энергии.

Для бесперебойного электроснабжения удаленных потребителей целесообразно использовать комбинированные автономные источники энергии, в нашем случае на базе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции, такая компоновка позволяет бесперебойно обеспечивать потребителей электроэнергией, а также значительно снизив его стоимость.

Разработана компьютерная модель комбинированного автономного источника энергии на базе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции. Предложены оптимальная схема электрооборудования комбинированного автономного источника электроэнергии на базе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции и компьютерная модель в программе Matlab / Simulink.

Проведены исследования разработанной модели, позволившие сделать ряд важных выводов о ее практическом применении в качестве комбинированного автономного источника электрической энергии.

ABSTRACT

Analyses of the development of renewable energy resources have shown that the use of only one type in the energy supply systems of autonomous consumers does not always allow for reliable and uninterrupted energy supply. To improve efficiency, a combination of different types of renewable energy is needed.

For uninterrupted power supply to remote consumers, it is advisable to use combined autonomous energy sources, in our case on the basis of a micro-hydroelectric power station and a photovoltaic solar power station, such an arrangement allows uninterrupted provision of electric energy to consumers, as well as significantly reducing its cost.

Ключевые слова: компьютерная модель, Matlab / Simulink, комбинированные автоматические источники питания, результаты исследования осциллограмм, КПД.

Keywords: computer model, Matlab/Simulink, combined automatic power supplies, results of oscillogram study, efficiency.

Введение

В настоящее время подавляющее количество систем возобновляемой энергетики в мире представлено монокомплексами. К ним относятся ветряные электростанции, солнечные электростанции, малые гидроэлектростанции, геотермальные тепловые электростанции и точки продажи и т. д. Самые крупные монокомплексы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) используются в следующих странах: США, Китай, Германия (ветряные электростанции, солнечные фотоэлектрические станции); Франция (приливная электростанция), Япония, Ю. Корея (солнечные электростанции); США, Италия, Исландия (геотермальная) [1].

Мировой опыт развития возобновляемых источников энергии показывает, что использование только одного вида возобновляемой энергии в системах энергоснабжения автономных потребителей не всегда позволяет обеспечить надежное и бесперебойное энергоснабжение из-за физических характеристик самих возобновляемых источников энергии. Как правило, они пытаются обеспечить энергоснабжение автономных потребителей за счет ВИЭ, объединяя разные виды ВИЭ в так называемые энергокомплексы [2].

Для удаленных территорий Республики Узбекистан, которые экономически невыгодно подключать к единой энергосистеме для электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных потребителей, использование возобновляемых источников энергии с использованием, например, потенциала солнца и воды актуально [3].

Основное содержание

Основными целями и задачами данной работы являются: - разработка компьютерной модели микрогидроэлектростанции; - исследование характеристик микрогидроэлектростанции, - разработка компьютерной модели комбинированного автономного источника энергии на базе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции.

Компьютерная модель микроГЭС представлена на рис. 1. Разработанная модель содержит следующие элементы: синхронный генератор, трехфазный трансформатор, выходной и входной фильтры.

Рисунок 1. Компьютерная модель микрогидроэлектростанции

На рис.2, представлена осциллограмма изменения тока статора генероатора микрогидроэлектростанции. Результаты анализа характеристик подтверждают вывод о том, что компьютерная модель микроГЭС отражает влияние на выходное напряжение различаных нагрузок по величине и характеру и может быть в дальнейшем использована для создания компьютерной модели комбинированного автономного источника энергии на базе микро-ГЭС и фотоэлектрической солнечной электростанции.

Рисунок 2. Осциллограммы изменения тока статора.

Компьютерная модель комбинированного автономного источника энергии на базе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции

Для бесперебойного электроснабжения удаленных потребителей целесообразно использовать комбинированные автономные источники энергии, в нашем случае на базе микрогидроэлектростанций и фотоэлектрических солнечных электростанций. Разработанная ниже компьютерная модель представляет собой компьютерную модель комбинированного автономного источника энергии на основе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции (рис. 3).

Такая компоновка позволяет обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителям, а также значительно снизить ее стоимость. Компьютерная модель фотоэлектрической солнечной электростанции должна быть разработана для создания комбинированного независимого источника энергии на основе микрогидроэлектростанции и фотоэлектрической солнечной электростанции.

Входное и выходное напряжение преобразователя постоянного тока показано на рисунке 4.

На рис. 5 представлены осциллограммы инвертора автономного источника питания на базе микрогидроэлектростанций и фотоэлектрических солнечных электростанций.