Електронни устройства за преобразуване на енергията в хибридни системи Ключови думи
Изтегляне 68.18 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Ключови думи
- Информационен блок
- Речник Хибридна система - система комбинираща повече от един ВЕИ или включваща резервни генератори работещи на фосилни горива. Резюме
- Блок за контрол на знанията
Електронни устройства за преобразуване на енергията в хибридни системиКлючови думиХибридни ВЕИ системи, комбинирани системи на база на ветрова и слънчева енергия ЦелНастоящата тема има за цел да запознае студентите със различните структури на хибридни системи базирани на ВЕИ. Разглеждат се системи комбиниращи ветрова и слънчева енергия, както и системи включващи резервни генератори базирани на фосилни горива - в случая дизелови генератори. ВъведениеНепостоянният характер на ВЕИ, свързан с невъзможността за управление на първичният източник - в случая с разглежданите досега инсталации, ветровата или слънчева енергия - налага разработването на комплексни системи, които чрез комбиниране на различни източници и технологии могат да осигурят по-голяма и постоянна мощност. Тези инсталации в практиката се наричат хибридни системи за генериране на енергия от ВЕИ. Най-чести комбинации включват едновременното използване на енергия генерирана от ветрова и слънчева енергия, като в някой случай за осигуряване на непрекъснатост на захранващото напрежение в системата се включва и електрически генератор чийто първичен източник е базиран на фосилно гориво с голяма плътност на мощността - в случая с най-често срещаните системи дизелово гориво. Настоящата тема разглежда структурите на няколко такива системи, като се прави аналогия с тези разгледани в следващите теми. Обясняват се основните принципи на действие и режими на работа. Информационен блок1. Хибридни ситеми - описание, основни дефиниции Хибридните системи за ВЕИ включват едновременното използване на два или повече първични енергийни източника. Най-често при хибридните системи се използва едновременно извличане на енергия от слънцето и вятъра. В хибридните системи не е задължително всичките използвани източници да са възобновяеми - много често в те включват допълнителни енергийни източници базирани на горива с голяма енергийна плътност Най-често става дума за течни фосилни горива - дизелово гориво или бензин - захранващи двигатели с вътрешно горене към които са включени електрически машини генериращи електрическа енергия с мрежова честота. Хибридните системи могат да бъдат както мрежовосъврзани така и автономни. При мрежово свързаните системи изходът е променливотоков, като не е необходимо включването на акумулаторна батерия или резервен генератор. Хибридните мрежово свързани системи могат да се разгледат като съвкупност от източници базирани на структурите разгледани в Тема 10 и Тема 11, като енергията от променливотоковите изходи на тези схеми се отдава директно в електрическата мрежа. По интересен представлява случаят с хибридните автономни системи (автономни системи са подробно разгледани и дефинирани в Тема 13), където е необходимо свързването както на акумулаторна батерия, която да служи за буфер, така и на допълнителен генератор който да осигури енергия в случай не неостатъчна такава произведена от възобновяемите източници. 2. Основни структури на хибридните системи за генериране на енергия от ВЕИ Три основни и често използвани схеми за включване на ВЕИ в хибридни системи са показани съответно на фигури 1, и 2. И трите структури комбинират енергийни източници базирани на вятъра и слънцето. Разликата в двете е типа на енергийните изходи. Структурата от фигура 1 включва само променливотоков изход, докато структурата от фигура 2 комбинира променливотоков и постояннотоков изход. Приложението на коя да от схеми зависи от наличните товари и електроенергийни нужди. Основните блокове в тези системи могат да бъдат разгледани като: • Ветрогенератор - най-често реализиран на базата на маломощна многополюсна синхронна електрическа машина. Често тези генератори имат проста конструкция, която не включва механични системи за управление като механична спирачка или "stall", "pitch" и "yaw" контрол. • Токоизрпавител - най-често трифазна мостова схема (Тема 3) - включва се директно в електрическият изход на ветрогенератора. Енергията от ветрогенератора се отдава директно към акумулаторната батерия, като при необходимост от ограничаване на зарядният ток се включва електрическата спирачка. • Електрическа спирачка - представлява електронен ключ с баластен товар. Осигурява възможност за разсейване на електрическата енергия при заредена акумулаторна батерия и/или при липса на достатъчно голям товар в изхода. Този вид баласт е характерен за малки ветрогенераторни системи който както вече беше споменато нямат механична спирачка и при работа на празен ход могат генерират опасни пренапрежения. • PV модул или PV стринг - в зависимост от желаното работотно напжение и вида на DC/DC преобразувателя включен като следващо звено. • Контролер на заряда на акумулаторната батерия - charge контролерите за заряд на акумулаторни батерии при работа с фотоволтаични модули са подробно разгледани в следващата тема. Тук трябва да се отбележи обаче че за контролер на заряда е необходимо използването на постояннотоков преобразувател, който съгласува работата на фотоволтаичният модул с тази на ветрогенератора и напрежението на акумулаторната батерия - в противен случай частично засенчване на фотоволтаика може да доведе до неговата изолация от системата. За реализиране на този блок е възможно използването на различни безтрансформаторни преобразуватели сред които най-често се прилагат: прав понижаващ, обратен повишаващ или комбиниран повишаващ-понижаващ преобразувател (Тема 4). • Акумулаторна батерия - буфер между източника и товара - използва се последователно свързване на акумулаторни батерии за получаване на желаното напрежение. Различните акумулаторни батерии и техните характеристики са описани в детайли в Тема 14. • Инвертор - най-често еднофазен инвертор включващ необходимите филтри. Инверторът може да бъде мостов - при достатъчно високо напрежение на акумулаторната батерия и стринговете или противотактен (Тема 6) в случаи на ниско напрежение на акумулаторната батерия и стринговете. В случай на мостов инвертор е препоръчително включването му да става трансформаторно. 
Фигура 1. Хибридна система с променливотоков електрически изход базирана на ветрова и слънчева енергия • Изходен постояннотоков преобразувател (само за схемата от фигура 2)- постояннотоков регулатор който позволява управление на напрежението от постояннотоковата линия и съответно включването на постояннотокови товари.
Фигура 2. Хибридна система с променливотоков и постояннотоков електрически изход базирана на ветрова и слънчева енергия В така разгледаните схеми се използва само комбинираното включване на повече от един източник. Това създава диверсификация на първичните източници и позволява по-независимо генериране. Същинското предмостово на хибридните системи обаче е използването на резервен генератор, който не зависи от външни фактори и е гарант за поддържането на електрическа генерация дори при недостатъчна енергия от първичните ВЕИ. Такива схеми са разгледани в следващата секция.
Фигура 3 представя хибридна система с променливотоков електрически изход базирана на ветрова и слънчева енергия с включен резервен дизелов генератор. Схемата и блоковете и са сходни с тези на структурата показана на фигура 1. Изключение прави допълнителното включване на дизеловият генратор. Генератора е най-често машина работеща на мрежова честота която може да бъде директно свързана към електрическата мрежа. Интерес в случая представлява принципа на действие на разглежданата система и нейните режими на работа. Те са детайлно представени на фигура 4. 
Фигура 3. Хибридна система с променливотоков електрически изход базирана на ветрова и слънчева енергия с включен резервен дизелов генератор Работата на този тип системи може да се разгледа в шест дефинирани режима. Режимите се определят от напрежението върху постояннотоковата линия. • Режим I - Напрежението на системата е ниско - няма генерация от първичните ВЕИ, батерията е разредена - включва се резервният дизел генератор • Режим II - Напрежението на системата спада - няма генерация от първичните източните ВЕИ, акумулаторната батерията е заредена - заряда и се използва се за оригване на електрическа енергия. • Режим III - Напрежението на системата е установено - енергията от първичните ВЕИ е достатъчна за захранване на товарите. • Режим IV - Напрежението на системата е високо - енергията от първичните ВЕИ е достатъчна за захранване на товарите, като има остатък с който се зарежда акумулаторната батерия. • Режим V - Напрежението на системата е високо - енергията от първичните ВЕИ захранва товарите и зарежда акумулаторната батерия • Режим VI- Получава се пренапрежение - възможно е: прекомерна генерация от първичните ВЕИ - входният ток е по-голям от зарядният ток на акумулаторната батерия и товара; товарът е разкрачен или входният му ток е много малък, акумулаторната батерия е заредена. Този режим налага спирането на charge контролера на PV модула и/или включване на баластният резистор на ветрогенератора.
Фигура 4. Работни режими на хибридна система базирана на ветрова и слънчева енергия с включен дизелов генератор Речник
РезюмеНастоящата тема разглежда различни структури на хибридни системи за генериране на електрическа енергия базирана на ВЕИ. Акцентира се върху най-популярните системи, а именно такива базирани на ветрова и слънчева енергия. Разглеждат се режимите на работа на хибридна система използваща резервен дизелов генератор Литература
Блок за контрол на знаниятаПримери:
Решени задачи:Текст Задачи за решаване:Текст ТестВъпрос тип 1 - ДА/НЕ: Текст
Въпрос тип 2- „един верен от много” Текст
Въпрос тип 3- „подреждане на отговори”: Текст
Въпрос тип 4 - „Изображение – въпрос”: Текст
Каталог: wp-content -> uploads -> 2015 2015 -> Висше военноморско училище „Н. Й. Вапцаров“ 2015 -> Правила за изменение и допълнение на Правила за търговия с електрическа енергия Съществуващ текст 2015 -> 120 Основно училище “Георги С. Раковски” София 2015 -> Премиерният сериал Изкушение от 12 октомври по бтв lady 2015 -> Агнешко месо седмична справка: средни цени за периода 7 – 14 януари 2015 г 2015 -> Пилешко месо седмична справка: средни цени за периода 7 14 януари 2015 г 2015 -> Бяла кристална захар седмична справка: средни цени за периода 7 – 14 януари 2015 Г Изтегляне 68.18 Kb. Сподели с приятели:
|
