МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ТОЧКИ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
В генерирующих фотоэлектрических системах (PV) вырабатываемая энергия ограничена низкой эффективностью солнечных панелей, изменчивостью погодных условий и характеристиками подключенной нагрузки, поэтому крайне важно использовать методы отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), чтобы максимизировать генерируемую мощность. Для реализации метода MPPT требуется силовой преобразователь в качестве интерфейса между фотоэлектрической батареей и нагрузкой, поэтому работа преобразователя также является важным фактором, который необходимо учитывать при оценке общей производительности фотоэлектрической системы. Это исследование направлено на сравнительный анализ трех основных неизолированных преобразователей постоянного тока, которые могут быть эффективно сопряжены для отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) в фотоэлектрических (PV) системах с помощью алгоритма отслеживания для управления коэффициентом заполнения этих преобразователей. Здесь было проведено исследование трех известных топологий преобразователя постоянного тока, т. е. boost, понижающего и повышающе-понижающего преобразователей, для тщательного изучения поведения преобразователя, связанного с изменением атмосферных характеристик, последовательного отклонения коэффициента заполнения (из-за MPPT) и эффективности отслеживания. Для эффективной работы системы в точке максимальной мощности алгоритм ТММ должен заставить систему работать в оптимальном режиме при меняющейся солнечной инсоляции и температуре. Результаты, полученные для фотоэлектрической системы, работающей в различных условиях излучения и температуры, сравниваются и это показывает, что комбинация Buck показала наилучшие переходные характеристики и наивысшую эффективность в установившемся режиме.
Предмет исследования. Техническое оборудование для производства энергии и управления энергетической системой. Использование эффективного метода управления автономной фотоэлектрической системы.
Материалы и методы. Использованы методы отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), чтобы максимизировать генерируемую мощность и сравнительный анализ трех основных неизолированных преобразователей постоянного тока, которые могут быть эффективно сопряжены для отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) в фотоэлектрических (PV) системах с помощью алгоритма отслеживания для управления коэффициентом заполнения этих преобразователей.
Результаты. Результаты показывают, что комбинация Buck показала наилучшие переходные характеристики и наивысшую эффективность в установившемся режиме.
Выводы. По результатам можно сделать вывод если рассмотрим колебания напряжения при переменной освещенности, как это происходит в большинстве практических случаев, становится очевидным видеть, что фазное напряжение, создаваемое повышающим преобразователем, содержит гораздо больше колебаний, чем фазное напряжение, создаваемое понижающим преобразователем boost-конвертером.
Article Details
Библиографические ссылки
Анализ производительности гибридных фото-ветроэлектрических установок / Абд Али, Лаит Мохаммед А., Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов // Энергетические установки и технологии. 2019. Т. 5, № 2. С. 61–68.
Абдали Л.М. АНАЛИЗ И моделирование автономной фотоэлектрической системы с использованием среды matlab/simulink / Л.М. Абдали, Х.А. Исса, К.А. Али, В.В. Кувшинов, Э.А. Бекиров // Строительство и техногенная безопасность. — 2021. — № 21(73). — c.97-105. — DOI: https://doi.org/10.37279/2413-1873-2021-21-97-105.
Абдали Л.М., Аль-Руфаи Ф.М., Якимович Б.А., Кувшинов В.В., Исса Х.А., Мохаммед Х.Д. Комбинированная энергетическая установки для преобразования солнечной и ветровой энергии. международной научно-практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2020» – Севастополь: СевГУ, 2020. c.21-28
Интеллектуальная система управления, используемая при работе ветроэлектрических установок /Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович,В. В. Кувшинов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 1. С.102–112. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-102-112
Абд Али Лаит Мохаммед, Хайдер Абдулсахиб Исса. Разработка элементов Smart Grid для оптимизации режимов районных сетей // Молодой ученый. 2014. № 8. С. 117–120.
Kuvshinov V.V., Abdali L.M., Kakushina E.G. Studies of the PV Array Characteristics with Changing Array Surface Irradiance. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 223-228. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040054.
Kuvshinov, V.V., Abd Ali, L.M., Morozova, N.V. et al. Experimental Studies on Receiving Surfaces of Flat Solar Collectors. Surf. Engin. Appl.Electrochem. vol. 57, no. 6, pp.715–720 (2021).https://doi.org/10.3103/S1068375521060089
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A. Lyamina, N.V. Some Results of a Study of Wave Energy Converters at Sevastopol State University. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 256-259. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040029.
Vologdin S.V., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Analysis of Various Energy Supply Scenarios of Crimea with Allowance for Operating Modes of Solar Power Planta. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 229-234. https://doi.org/10.3103/S0003701X1904008X.
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. An Offshore Wind-Power-Based Water Desalination Complex as a Response to an Emergency in Water Supply to Northern Crimea. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 260-264. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040030.
Guryev V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. Improvement of Methods for Predicting the Generation Capacity of Solar Power Plants: the Case of the Power Systems in the Republic of Crimea and City of Sevastopol. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 242-246. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040042.
Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H., Abd Ali L.M. Electricity generation by using a hybrid system (photovoltaic and fuel cell). J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 4414-4418. doi.org/10.3923/jeasci.2019.4414.4418.
Layth Mohammed Abd Ali, Haider Ahmed Mohmmed and HusamAbdulhuseinWahhab. A Novel Design of 7-Level Diode Clamped Inverter. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2019, no. 14, pp. 3666-3673. doi.org/10.36478/jeasci.2019.3666.3673.
Kuvshinov V.V., Kolomiychenko V.P., Kakushkina E.G. Storage System for Solar Plants. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 3, pp. 153-158. https://doi.org/10.3103/S0003701X19030046.
Использование гибридных ветро-солнечных систем для энергоснабжения города Аль-Наджаф в Республике Ирак / Л. М. Абдали, М. Н. Аль-Малики, К. А. Али, Б. А. Якимович, Н. В. Коровкин, В. В. Кувшинов, С. И. Соломенникова // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2022. Т. 25, № 3. С. 82–91. DOI: 10.22213/2413-1172-2022-3-82-91
Abd Ali, L. M., Al-Rufaee, F. M., Kuvshinov, V. V. et al. Study of Hybrid Wind–Solar Systems for the Iraq Energy Complex. Appl. Sol. Energy, 2020, vol. 56, no. 4, pp. 284–290. https://doi.org/10.3103/S0003701X20040027.
Кувшинов, В., Абдали, Л., Морозова, Н., Крит, Б., Аль-Руфаи, Ф., & Исса, Х. (2021). Экспериментальные исследования приемных поверхностей плоских солнечных коллекторов. Электронная обработка материалов, 57(1), 75-81. DOI: 10.5281/zenodo.4456690
Оценка потенциала ветроэнергетических ресурсов на юге Ирака / Ф. М. Аль-Руфаи, Л. М. Абдали, В. В. Кувшинов, Б. А. Якимович // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 3. С. 105–113. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-3-105-113
Abd Ali L.M., Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H. Modeling and simulation of tidal energy. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 3698-3706. DOI: 10.36478/jeasci.2019.3698.3706
Абдали Л. М., Аль-Руфаи Ф. М., Исса Х.А., Мохаммед Х.Д., Якимович Б.А., Моделирование и контроль энергии ветра, X Всероссийская научно-практическая конференция "Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов", - Томск: ТПУ, 22–24 апреля 2020 г., с. 14-19.
Абдали Л.М. Моделирование параметров управления интегрированной системой солнечной генерации и накопления энергии / Л.М. Абдали, В.В. Кувшинов, Э.А. Бекиров, Ф.М. Аль-Руфаи // Строительство и техногенная безопасность. — 2020. — № 18(70). — c.133-142. — DOI: 10.37279/2413-1873-2020-18-133-142.
Issa H.A., Mohammed H.J., Abdali L.M., Al Bairmani A.G., Ghachim M. Mathematical Modeling and Controller for PV System by Using ТММT Algorithm.Vestnik IzhGTU imeni M.T. Kalashnikova, 2021, vol. 24, no. 1, pp. 96-101. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-96-101
Belkaid, A.; Colak, I.; Kayisli, K. Implementation of a modified P&O-ТММT algorithm adapted for varying solar radiation conditions. Electr. Eng. 2017, 99, pp. 839–846.
Оптимизация аккумулирования энергии в гибридных системах ветроэнергетики и фотовольтаики / Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 2. С. 100–108. doi: 10.22213/2413-1172-2020-2-100-108.
Дизайн и моделирование гибридной фотоэлектрической ветровой системы для уличного освещения, подключенной к сети / Л. М. Абдали, Х. А. Исса, М. Н. Аль-Малики, Ф. М. Аль-Руфаи // Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов : Сборник докладов II Международной научно-практической конференции, Томск, 26–28 апреля 2022 года. – Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2022. – С. 379-388
Исса Х. А., Абдали Л. М., Аль-Руфаи Ф. М., Мансор М. Ф., Мохаммед Х.Д., Моделирование фотоэлектрического модуля с помощью программы matlab, X Всероссийская научно-практическая конференция "Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов", Томск: ТПУ, 22-24 апреля 2020, c.116-122.
Analysis study and comparison of different maximum power point techniques for solar photovoltaic systems ABDALI L.M., ISSA H.A., AL-MALIKI M.N.// Интеллектуальные системы в производстве. – 2022. – Т. 20. – № 3. – С. 104-113. – DOI: 10.22213/2410-9304-2022-3-104-113
Абдали, Л. М., Али, К. А., Кувшинов, В. В., Бекиров, Э. А., & Коровкин, Н. В. (2021). техника искусственного интеллекта для производства энергии и автоматизация управления гибридной солнечно-ветро-дизельной энергетической системой. Строительство и техногенная безопасность, (22 (74)), 91-100.
Моделирование режимов работы фотоэлектрической системы / Л. М. Абдали, Х. Д. Мохаммед, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов, Н. В. Коровкин, Д. Ф. Бордан // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 3. С. 78–87. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-3-78-87
Моделирование и управление системой ветроэнергетики, связанной с сетью с использованием синхронного генератора с постоянными магнитами (СГПМ) / Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Х. А. Исса, Б. А. Якимович // Актуальные проблемы электроэнергетики: Сборник научно-технических статей конференции, Нижний Новгород, 17 декабря 2021 года. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2021. – С. 299-308. – DOI: 10.46960/44170389_2021_299
Layth M. Abd Ali, L M., Ali, Q. A., Klačková, I., Issa, H. A., Yakimovich, B. A. and Kuvshimov, V. (2021) Developing a thermal design for steam power plants by using concentrating solar power technologies for a clean environment. Acta Montanistica Slovaca, Volume 26 (4), 773-783 DOI: https://doi.org/10.46544/AMS.v26i4.14