10 кВА жел, күн және дизельді қосымша желіден тыс электр энергиясын өндіру жүйесін жобалау жоспары

10 кВА жел, күн және дизельді қосымша желіден тыс электр энергиясын өндіру жүйесін жобалау жоспары

1: Жүйеге кіріспе

Бұл жүйе пайдаланушылардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін күн батареяларының, жел турбиналарының және дизель генераторларының сенімді қуат өндіру режимін қабылдайды. Тұтынушының талаптарына сәйкес, барлығы 54 монокристалды кремний 185W/36V, 3 жел турбинасы 10KW, 1 10KVA 380VAC 50HZ үш фазалы дизель генераторы, 108 2000Ah / 2V қорғасын-қышқылды техникалық қызмет көрсетпейтін аккумуляторлар, және guanphase үш батареялары және вентиляторлар. желіден тыс инвертор таңдалады. Батарея толығымен зарядталған кезде, ол шамамен 3 күн бойы 8 кВт жүктеменің үздіксіз жұмысын қамтамасыз ете алады (тәулігіне 8 кВт жүктеме, 12 сағат үздіксіз жұмыс).

Бұл жүйе дизельдік генератордың резервтік қуат көзі режимін қабылдайды, яғни инверторда дизельдік генератордың кіріс порты қарастырылған. Жалпы алғанда, күн панельдері мен жел турбиналары жел-күн гибридті контроллері арқылы өткеннен кейін аккумуляторды зарядтайды, ал аккумулятор инвертор арқылы төңкерілгеннен кейін жүктемені қуатпен қамтамасыз етеді. Аккумулятордың кернеуі төмен болған кезде жүйе автоматты түрде дизельдік қозғалтқыштың қуат көзі күйіне ауысады, ал дизельдік қозғалтқыш жүктемені қуатпен қамтамасыз етеді; батарея кернеуі толған кезде жүйе автоматты түрде батареяның жұмыс күйіне ауысады.

2. Жобалау принциптері:

2.1. Экономика

Тұтынушының пайдалану талаптарын қанағаттандыра отырып, экономикалық және практикалық қатар өмір сүруге қол жеткізу үшін шығындарды мүмкіндігінше азайтыңыз. Фотоэлектрлік панельдердің құны жел турбиналарына қарағанда жоғары екенін ескере отырып, жел турбиналарының қуаты жүйе конфигурациясында фотоэлектрлік панельдерден жоғары болуы керек. Бұл жүйеде жел турбиналарының қуаты фотоэлектрлік панельдерден шамамен 3 есе көп. Үздіксіз жауын-шашынды күндер мен желдің аздығын ескере отырып, егер осы кезеңде күн панельдері мен жел турбиналары қуатпен қамтамасыз етілсе, батареяның сыйымдылығы пайдаланушылардың қажеттіліктерін қанағаттандыру қиынға соғады. Сондықтан, күн және жел энергиясын өндіру жүйелері қалыпты түрде электр энергиясын өндіре алмаған кезде және аккумулятордың сыйымдылығы жеткіліксіз болған кезде, пайдаланушының электр энергиясына қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін дизельдік қозғалтқыштың өтемақысын пайдаланамыз.

2.2 Қауіпсіздік және сенімділік

Күн және жел энергиясын өндіру жүйелері ретінде олар үздіксіз және тұрақты электр қуатын шығаруды қамтамасыз ету үшін жоғары қауіпсіздік пен сенімділік коэффициентіне ие болуы керек. Күн батареясының модульдері белгілі бір желге және қысымға төзімділікке ие болуы керек; жел турбиналары ұшудың немесе қалақтардың шамадан тыс желдің зақымдалуын болдырмайтын механикалық қауіпсіздік пен сенімділіктің жоғары дәрежесіне ие. Жел-күн гибридті контроллері жоғары бақылау және көрсету әсері болуы керек. Тордан тыс инвертордың жоғары инвертор тиімділігі, аз қуат тұтынуы және шағын өлшемдері бар. Найзағай соғуын немесе күшті электромагниттік кедергілерді болдырмау үшін бұл жүйе басқару шкафының ішіне орнатылған найзағайдан қорғау құрылғысымен арнайы жабдықталған, ол жүйе қауіпсіздігін тиімді қорғай алады. Батареяның жобалық сыйымдылығы 7 сағат бойы жұмыс істейтін 8 кВт жүктеменің қуат тұтынуын қанағаттандыра алады. Батареяның кернеуі төмен болса да, жүктеме қалыпты жұмыс істей алады. Жүйе дизельді қозғалтқыштың кіріс портымен жабдықталған, ол жүйе шығысының тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін ерекше жағдайларда дизельді қозғалтқышты қоректендіруге мүмкіндік береді.

2.3 Қоршаған ортаны қорғау және энергияны үнемдеу

Күн және жел энергиясын өндіру жүйесінің өзі энергияны үнемдейтін өнім болып табылады, сондықтан басқа керек-жарақтарды сатып алғанда, оның қоршаған ортаны қорғау функциялары болуы керек. Мысалы, фотоэлектрлік реттегіш және желіден тыс инвертор шу мен электромагниттік сәулеленуді ең төменгі диапазонға дейін басқаруы керек, ал кабель белгілі бір қорғаныс шараларын қабылдауы керек. Ұзақ мерзімді перспективада күн және жел энергиясын өндіру экологиялық таза ғана емес, сонымен қатар қалалық электр энергиясының құнынан да арзан. Құнды жүйе белгілі бір уақыт бойы пайдаланылғаннан кейін қалалық электр энергиясын пайдалану құнымен өтелуі мүмкін, содан кейін ол ақша үнемдейді.

2.4 Басқару мүмкіндігі

Тұтас жүйе ретінде басқару мүмкіндігі жүйенің бейімделуін жақсарта алады. Жүйе бақылау функциясы бар жеке жел-күн гибридті контроллерімен жабдықталған, оның артық зарядтау, артық разряд және түсіру функциялары сияқты қорғаныс функциялары бар. Шығыс дисплей деректері жүйенің жұмыс күйін интуитивті түрде түсіне алады.

2.3 Жұмыс принципі

Келесі суретте (сурет-1) көрсетілгендей, бұл жүйенің күн батареясының модулі мен жел турбинасы электр энергиясын өндіру элементтері болып табылады, ал жел-күн гибридті контроллері жұмыс бақылау және анықтау элементі болып табылады. Батарея электр энергиясын сақтайды және оны пайдалану үшін жүктемені қамтамасыз етеді; жүйенің сенімділігін арттыру мақсатында жүйе дизельдік қозғалтқыштың кіріс портымен жабдықталған. Жүйе аккумуляторды қоректендіру кезінде дизельді қозғалтқыштың қуат көзіне автоматты түрде ауыса алады; батарея зарядталғаннан кейін жүйе автоматты түрде күн және жел қуат көзіне ауысады. Тордан тыс инвертор тұрақты токты айнымалы ток қуатына түрлендіреді және оны шығарады. Бүкіл жүйе дизайны ең тамаша әсерге қол жеткізу үшін мүмкіндігінше аз кеңістікті пайдаланып, ықшам дизайнды қабылдайды.