Rencana Desain Sistem Pembangkit Listrik Off-grid Pelengkap Angin, Surya, dan Diesel 10KVA

Rencana desain sistem pembangkit listrik off-grid pelengkap tenaga angin, surya dan diesel 10KVA

1: Pengenalan Sistem

Sistem ini mengadopsi mode pembangkit listrik yang andal dari sel surya, turbin angin, dan generator diesel untuk memenuhi kebutuhan pengguna. Sesuai dengan kebutuhan pelanggan, total 54 silikon monokristalin 185W/36V, 3 turbin angin 10KW, 1 generator diesel tiga fase 10KVA 380VAC 50HZ, 108 baterai bebas perawatan asam timbal 2000Ah/2V, dan pengontrol hibrida angin-surya dan inverter off-grid tiga fase Guanya dipilih. Ketika baterai terisi penuh, baterai dapat memenuhi pengoperasian beban 8KW secara terus menerus selama sekitar 3 hari (beban 8KW per hari, pengoperasian terus menerus 12 jam).

Sistem ini mengadopsi mode catu daya cadangan generator diesel, yaitu port input generator diesel disediakan pada inverter. Secara umum, panel surya dan turbin angin mengisi baterai setelah melewati pengontrol hibrida angin-surya, dan baterai menyuplai daya ke beban setelah dibalik oleh inverter. Ketika baterai berada di bawah tegangan, sistem secara otomatis beralih ke status catu daya mesin diesel, dan mesin diesel menyuplai daya ke beban; ketika tegangan baterai penuh, sistem secara otomatis beralih ke kondisi kerja baterai.

2. Prinsip desain:

2.1. Ekonomi

Sambil memenuhi persyaratan penggunaan pelanggan, kurangi biaya sebanyak mungkin untuk mencapai hidup berdampingan secara ekonomi dan praktis. Mengingat biaya panel fotovoltaik lebih tinggi dibandingkan turbin angin, maka daya turbin angin harus lebih besar dibandingkan panel fotovoltaik dalam konfigurasi sistem. Dalam sistem ini, kekuatan turbin angin sekitar 3 kali lipat dari panel fotovoltaik. Mengingat hari hujan yang terus menerus dan angin sepoi-sepoi, jika panel surya dan turbin angin digunakan untuk menyuplai listrik selama periode tersebut, kapasitas baterai akan sulit memenuhi kebutuhan pengguna. Oleh karena itu, ketika sistem pembangkit listrik tenaga surya dan angin tidak dapat menghasilkan listrik secara normal dan kapasitas baterai tidak mencukupi, kami menggunakan kompensasi mesin diesel untuk memenuhi kebutuhan listrik pengguna.

2.2 Keamanan dan Keandalan

Sebagai sistem pembangkit listrik tenaga surya dan angin, sistem tersebut harus memiliki koefisien keamanan dan keandalan yang tinggi untuk memastikan keluaran daya yang berkelanjutan dan stabil. Modul sel surya harus memiliki ketahanan terhadap angin dan tekanan tertentu; turbin angin memiliki tingkat keamanan dan keandalan mekanis yang tinggi untuk mencegah terbang atau kerusakan akibat angin yang berlebihan pada bilahnya. Pengontrol hibrida angin-surya harus memiliki efek kontrol dan tampilan yang tinggi. Inverter off-grid memiliki efisiensi inverter yang tinggi, konsumsi daya yang rendah dan ukuran yang kecil. Untuk mencegah sambaran petir atau interferensi elektromagnetik yang kuat, sistem ini secara khusus dilengkapi dengan perangkat proteksi petir yang dipasang di dalam kabinet kontrol, yang secara efektif dapat melindungi keselamatan sistem. Kapasitas desain baterai dapat memenuhi konsumsi daya beban 8KW yang bekerja selama 7 jam. Sekalipun baterai berada di bawah tegangan, beban dapat bekerja dengan normal. Sistem ini dilengkapi dengan port masukan mesin diesel, yang memungkinkan mesin diesel menyuplai daya dalam keadaan khusus untuk menjamin stabilitas keluaran sistem.

2.3 Perlindungan lingkungan dan penghematan energi

Sistem pembangkit listrik tenaga surya dan angin sendiri merupakan produk hemat energi, sehingga ketika membeli aksesoris lainnya harus memiliki fungsi perlindungan lingkungan. Misalnya, pengontrol fotovoltaik dan inverter off-grid harus mengendalikan kebisingan dan radiasi elektromagnetik hingga kisaran terendah, dan kabel harus mengambil tindakan perlindungan tertentu. Dalam jangka panjang, pembangkit listrik tenaga surya dan angin tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga lebih murah dibandingkan biaya listrik kota. Biaya tersebut dapat diimbangi dengan biaya penggunaan listrik kota setelah sistem digunakan dalam jangka waktu tertentu, sehingga akan menghemat uang.

2.4 Pengendalian

Secara keseluruhan sistem, pengendalian dapat meningkatkan kemampuan adaptasi sistem. Sistem ini dilengkapi dengan pengontrol hibrida angin-surya terpisah dengan fungsi kontrol, yang memiliki fungsi perlindungan seperti fungsi overcharge, over-discharge, dan unloading. Data tampilan keluaran secara intuitif dapat memahami status kerja sistem.

2.3 Prinsip kerja

Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut (Gambar-1), modul sel surya dan turbin angin dari sistem ini adalah elemen pembangkit listrik, dan pengontrol hibrida angin-surya adalah elemen kontrol dan deteksi yang berfungsi. Baterai menyimpan energi listrik dan menyediakannya ke beban untuk digunakan; untuk meningkatkan keandalan sistem, sistem dilengkapi dengan port input mesin diesel. Sistem dapat secara otomatis beralih ke catu daya mesin diesel saat baterai diisi; setelah baterai terisi, sistem akan secara otomatis beralih ke catu daya surya dan angin. Inverter off-grid mengubah daya DC menjadi daya AC dan mengeluarkannya. Seluruh desain sistem mengadopsi desain yang kompak, menggunakan ruang sesedikit mungkin untuk mencapai efek paling ideal.