УДК 620.9

СХЕМА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОТОЭЛЕМЕНТОВ КАК ОДНОГО ИЗ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Яковлева Эмилия Владимировна
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
кандидат технических наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики, электромеханики

Аннотация
В данной статье представлена разработанная схема и принцип работы электротехнического комплекса с использованием фотоэлектрических модулей. Данная структура позволит обеспечить гарантированное электроснабжение потребителей малой мощности, кроме того снизит нагрузку с дизель-генераторной установки, тем самым понизит экономические затраты на закупку и доставку углеводородного топлива. Рассмотренная задача является актуальной.

Ключевые слова: автономный потребитель, возобновляемые источники энергии, структура, фотоэлемент, энергоснабжение


SCHEME OF ELECTROTECHNICAL COMPLEX WITH THE USE OF SOLAR CELLS AS ONE OF THE SOURCES OF ELECTRIC ENERGY

Iakovleva Emiliia Vladimirovna
National mineral resources university (University of Mines)
PhD in technical science, assistant of the Electric Engineering, Electrical Energetics and Electromechanics Department

Abstract
This article presents the scheme and operation concept of electrotechnical complex with the use of photovoltaic modules. This structure will ensure the guaranteed supply of consumers of low power, also reduces the diesel generator load, thus will reduce the economic cost of purchase and delivery of hydrocarbon fuel. The problem is topical.

Keywords: energy supply, off-grid load, operation concept, renewable energy, solar cell


Библиографическая ссылка на статью:
Яковлева Э.В. Схема электротехнического комплекса с использованием фотоэлементов как одного из источников электрической энергии // Современная техника и технологии. 2014. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/05/3807 (дата обращения: 26.05.2017).

Сегодня существует большое количество потребителей, для которых является невозможным получаться электрическую энергию от централизованных сетей. В таких условиях чаще всего используют дизель-генераторные установки (ДГУ), которые обладают рядом недостатков – непродолжительным временем непрерывной работы, необходимостью вывода на ремонт, закупкой углеводородного топлива. Следует отметить, что в некоторых случаях доставка топлива может в разы превышать его стоимость. Поэтому минимизация использования ДГУ является актуальной задачей. Одним из решений проблемы эффективного электроснабжения является применение ЭТК с ФЭС.

В данной статье представлена разработанная [1, с.21] схема ЭТК с ФЭС для электроснабжения автономного потребителя (рисунок 1).

Рисунок 1 –  Обобщенная схема с независимым соединением АКБ – ФЭС

В состав схемы входят следующие элементы:

В – блок аккумуляторных батарей;

PV – фотоэлектрические модули;

ДВС – двигатель внутреннего сгорания;

Г – генератор;

1,2,3 – ключи переключения;

DC/DC – конвертор напряжения;

AC/DC – инвертор переменного напряжения в постоянной напряжение;

DC/AC – инвертор постоянного напряжения в переменное напряжение;

Control block – блок контроля и управления.

Кроме того в состав схему входят датчики тока и напряжения, ёмкостной фильтр. Такая схема может использоваться при заведомо известных условиях постоянно активной нагрузки. Для выполнения этого условия необходимо проводить комплексный анализ графиков нагрузки потребителей.

Первичным источником электроэнергии в данной схеме являются фотоэлектрические модули, которые имеют постоянное подключение через ключ и конвертор DC/DC с широким входом, который служит для отбора точки максимальной мощности и для согласования параметров напряжения сети и ФЭМ. Мощность ФЭМ выбирается по средней мощности усредненных суточных графиков нагрузки потребителя.

Блок АКБ имеет соединение с ФЭМ и сетью через конвертор DC/DC. АКБ служит для снабжения потребителей в ночные часы, емкость АКБ рассчитывается исходя из его ночного энергопотребления.

ДГУ служит добавочным и резервирующим источником питания, компенсируют часы максимума.

Принцип работы ЭТК заключается в постоянном питании потребителей от ФЭМ в дневные часы, при этом, задача ФЭМ также заключается в зарядке блока АКБ. Как только приходит сигнал о том, что АКБ заряжена, то система управления отключает АКБ от сети, тем самым вся вырабатываемая электроэнергии на ФЭМ идет на питание потребителей. В случае увеличения тока нагрузки из-за подключения большего числа потребителей, либо из-за изменения погодных условий, ДГУ начинает компенсировать провалы напряжения.

Для данной схемы, в зависимости от места расположения объекта, в систему управления закладывается временной интервал подключения к сети АКБ. В случае разрядки АКБ нагрузку также компенсирует ДГУ.


Библиографический список
  1. Яковлева Э.В. Электротехнический комплекс для электроснабжения геологоразведочных работ с использованием солнечной электростанции: автореферат дис. канд. тех. наук: защищена 17.06.2013 / Яковлева Эмилия Владимировна. СПб., 2013. 21 с.


Все статьи автора «Яковлева Эмилия Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: