Технології та інжиніринг

Моделювання комбінованої системи електроживлення локального об’єкту з багатофункціональним перетворювальним агрегатом фотоелектричної батареї

Мета. Розробка деталізованої математичної моделі системи «мережа – багатофункціональний перетворювальний агрегат з фотоелектричною батареєю – навантаження», що дозволить здійснити комплексне дослідження процесів в системі з оцінкою ефективності агрегату. Методика. Синтез структури моделі та системи керування агрегатом на базі аналізу процесів у електричних колах з використанням комп’ютерного моделювання. Результати. Залежності для апроксимації вольт-амперної характеристики фотоелектричної батареї. Запропоновано використання в якості нелінійного реактора стандартної моделі трансформатора з насиченням магнітного кола. Модель для визначення втрат потужності в напівпровідникових ключах за миттєвими значеннями струмів і напруги та їх каталожними даними. Наукова новизна. Удосконалено математичну модель фотоелектричної батареї за паспортними даними з введенням залежності напруги холостого ходу від інтенсивності сонячного випромінювання. Удосконалено структуру системи керування з внутрішнім контуром регулювання струму та перемиканням зовнішніх регуляторів згідно режиму роботи: за роботи з мережею в «денному» режимі це регулятор напруги фотоелектричної батареї, в «нічному» - регулятор вхідної напруги інвертору; в автономному режимі - регулятор напруги навантаження. Обґрунтовано зміну налаштування контуру регулювання струму і частоти модуляції в автономному режимі, що виключає зростання втрат потужності в ключах. Практичне значення. Отримані рішення є основою для проектування і аналізу показників багатофункціональних перетворювальних агрегатів для систем з поновлювальними джерелами електроенергії з покращеною енергоефективністю

багатофункціональний перетворювальний агрегат, ШІМ, втрати потужності в ключах, фотоелектрична батарея, перемикання режимів роботи агрегату, коефіцієнт гармонік, моделювання