10KVA רוח, סולארית ודיזל משלימה תכנון מערכות ייצור חשמל משלימה

10KVA רוח, סולארית ודיזל משלימה תכנון מערכות ייצור חשמל משלימה

1: מבוא מערכות

מערכת זו מאמצת מצב ייצור חשמל אמין של תאים סולאריים, טורבינות רוח ומחוללי דיזל כדי לענות על צרכי המשתמשים. על פי דרישות הלקוח, בסך הכל 54 סיליקון מונוקריסטלי 185W/36 וולט, 3 טורבינות רוח 10kW, 1 10KVA 380VAC 50Hz גנרטור דיזל תלת פאזי, 108 2000AH/2V עופרת-חומצה נטולת סוללות, ובקרת היבריד של גואניה נבחרו. כאשר הסוללה טעונה במלואה, היא יכולה לעמוד בפעולה הרציפה של עומס 8kW למשך כשלושה ימים (עומס 8 קילוואט ליום, 12 שעות של פעולה רציפה).

מערכת זו מאמצת את מצב אספקת הגיבוי של גנרטור דיזל, כלומר יציאת קלט גנרטור דיזל מסופקת על המהפך. באופן כללי, פאנלים סולאריים וטורבינות רוח טוענים את הסוללה לאחר שעברו דרך הבקר ההיברידי סולרי רוח, והסוללה מספקת כוח לעומס לאחר שהפכה על ידי המהפך. כאשר הסוללה מתנשאת, המערכת עוברת אוטומטית למצב אספקת החשמל של מנוע דיזל, ומנוע הדיזל מספק כוח לעומס; כאשר מתח הסוללה מלא, המערכת עוברת אוטומטית למצב העבודה של הסוללה.

2. עקרונות עיצוב:

2.1. כַּלְכָּלָה

תוך עמידה בדרישות השימוש של הלקוח, הפחיתו את העלויות ככל האפשר בכדי להשיג דו קיום כלכלי ומעשי. בהתחשב בעלות העלות של לוחות פוטו -וולטאיים גבוהה יותר מזו של טורבינות רוח, כוחן של טורבינות רוח צריכות להיות גדול יותר מזה של לוחות פוטו -וולטאיים בתצורת המערכת. במערכת זו, כוחם של טורבינות רוח הוא פי 3 מזה של לוחות פוטו -וולטאיים. בהתחשב בימים גשומים רצופים ורוח נמוכה, אם הפאנלים הסולאריים וטורבינות הרוח משמשים לאספקת חשמל בתקופה זו, יכולת הסוללה תהיה קשה לענות על צרכי המשתמשים. לכן, כאשר מערכות ייצור הסולארי והרוח אינן יכולות לייצר חשמל כרגיל ויכולת הסוללה אינה מספיקה, אנו משתמשים בפיצוי מנוע דיזל כדי לענות על צרכי החשמל של המשתמש.

2.2 בטיחות ואמינות

כמערכות ייצור כוח סולאריות ורוח, עליהן להיות מקדם בטיחות ואמינות גבוה כדי להבטיח תפוקת כוח רציפה ויציבה. מודולי תאים סולאריים חייבים להיות בעלי עמידות בפני רוח ולחץ מסוימת; לטורבינות רוח יש דרגה גבוהה של בטיחות מכנית ואמינות למניעת נזק לרוח טיסה או מופרזת ללהבים. על הבקר ההיברידי-סולרי ברוח להיות בעל אפקט שליטה ותצוגה גבוה. למהפך מחוץ לרשת יש יעילות מהפכה גבוהה, צריכת חשמל נמוכה וגודל קטן. על מנת למנוע שביתות ברק או הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות, מערכת זו מצוידת במיוחד במכשיר הגנת ברק המותקן בתוך ארון הבקרה, שיכול להגן ביעילות על בטיחות המערכת. קיבולת עיצוב הסוללה יכולה לעמוד בצריכת החשמל של עומס 8kW העובד במשך 7 שעות. גם אם הסוללה מתנשאת, העומס יכול לעבוד כרגיל. המערכת מצוידת ביציאת קלט של מנוע דיזל, שיכולה לאפשר למנוע הדיזל לספק חשמל בנסיבות מיוחדות כדי להבטיח את יציבות פלט המערכת.

2.3 הגנה על הסביבה וחיסכון באנרגיה

מערכת ייצור הסולארי והרוח עצמה היא מוצר חיסכון באנרגיה, ולכן בעת ​​רכישת אביזרים אחרים, עליה להיות פונקציות להגנת הסביבה. לדוגמה, הבקר הפוטו-וולטאי והמהפך מחוץ לרשת חייבים לשלוט על הרעש והקרינה האלקטרומגנטית לטווח הנמוך ביותר, והכבל צריך לנקוט אמצעי הגנה מסוימים. בטווח הרחוק, ייצור כוח השמש והרוח אינו רק ידידותי לסביבה, אלא גם זול יותר מעלות החשמל העירוני. ניתן לקזז את העלות בעלות השימוש בחשמל העירוני לאחר השימוש במערכת לפרק זמן מסוים, ואז היא תחסוך כסף.

2.4 יכולת שליטה

כמערכת כולה, יכולת השליטה יכולה לשפר את יכולת ההסתגלות של המערכת. המערכת מצוידת בבקר היברידי נפרד-סולרי רוח עם פונקציית בקרה, שיש לה פונקציות הגנה כמו פונקציות יתר, פריקה יתר ופונקציות פריקה. נתוני תצוגת הפלט יכולים להבין באופן אינטואיטיבי את מצב העבודה של המערכת.

2.3 עיקרון עבודה

כפי שמוצג באיור הבא (איור 1), מודול התא הסולארי וטורבינת הרוח של מערכת זו הם אלמנטים לייצור חשמל, ובקר ההיברידי סולרי רוח הוא אלמנט בקרת העבודה והגילוי. הסוללה מאחסנת אנרגיה חשמלית ומספקת אותה לעומס לשימוש; על מנת לשפר את אמינות המערכת, המערכת מצוידת ביציאת קלט של מנוע דיזל. המערכת יכולה לעבור אוטומטית לאספקת חשמל של מנוע דיזל כאשר הסוללה מוזנת; לאחר טעינת הסוללה, המערכת תקפוץ אוטומטית לאספקת חשמל סולארית ורוח. המהפך מחוץ לרשת ממיר כוח DC לכוח AC ומוצא אותו. עיצוב המערכת כולו מאמצת עיצוב קומפקטי, תוך שימוש במרחב מעט ככל האפשר כדי להשיג את האפקט האידיאלי ביותר.