|
Pvsyst dasturida loyihalash jarayonlari
|
| Sana | 13.12.2023 | | Hajmi | 1.12 Mb. | | #117952 |
Bog'liq PVsyst
PVSYST DASTURIDA LOYIHALASH JARAYONLARI
Fotovoltaik tizimlarning ishlashini baholash uchun geografik joylashuv, panel yo'nalishi, o'rnatish tuzilishi va iqlim sharoitlari hisobga olingan. Dasturning funktsiyalaridan foydalanib, kunlik yuklanish jadvaliga asoslanib, biz quyosh elektr stantsiyasining asosiy elektr jihozlarini tanladik: kontroller, fotovoltaik modul, batareyalar, zaxira quvvat manbai. Ob'ektning 3D modeli gorizont grafigi va soyali diagramma yordamida qurilgan. Samaradorlik ko'rsatkichi bo'lgan samaradorlik koeffitsienti va quyosh energiyasi ulushi tizimdan foydalanishning yuqori darajasini ko'rsatdi.
Quyosh energiyasining jadal rivojlanishi yangi elektr stansiyalari qurilishini rag‘batlantiradi, ularning ishonchli va samarali ishlashi to‘g‘ri loyihalash, modellashtirish va optimal uskunalarni tanlash bilan belgilanadi. Ushbu maqolada PVsyst fotovoltaik tizimlarini tahlil qilish va modellashtirish uchun dasturiy ta'minot to'plamidan foydalangan holda Tojikiston Respublikasining borish qiyin va elektrlashtirilmagan mintaqalaridan biridagi uylarni elektr bilan ta'minlash uchun avtonom quyosh elektr stantsiyasini modellashtirish bosqichlari ko'rib chiqiladi. dastur, modellashtirish bosqichlari va tuzilishi.
Quyosh sayyoramiz uchun global energiya manbai hisoblanadi. Bir soat ichida Yer bir yil davomida energiyaga bo'lgan ehtiyojini qondirish uchun etarli miqdorda quyosh energiyasini oladi. Quyosh nurini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish fotovoltaik tizim (PV) orqali sodir bo'ladi, bu ko'p sabablarga ko'ra an'anaviy elektr manbalariga jozibador muqobildir: bu xavfsiz, jim va ekologik xavfsiz yuqori modulli tizim bo'lib, unda quyosh modullarining quvvati mavjud. yukning asta-sekin o'sishiga mos ravishda asta-sekin oshirilishi mumkin. FES foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish uchun maxsus tayyorgarlikni talab qilmaydi, uni deyarli har qanday ochiq joyga o'rnatish mumkin. Tizimning ishonchliligi uning tarkibida harakatlanuvchi qismlarning yo'qligi, minimal ishdan chiqish darajasi va kutilayotgan xizmat muddati 20 dan 30 yilgacha bo'lganligi bilan bog'liq [1, 2]. Qayta tiklanadigan energiya manbalaridan (RES) foydalangan holda elektr energiyasi ishlab chiqarish atrof-muhitga ta'sirini kamaytiradi va eng kam miqdorda ikkilamchi chiqindilarni ishlab chiqaradi.
Fotovoltaik (PV) tizim fotovoltaik hujayra, batareya va quvvat xujayralaridan iborat. Fotovoltaik tizim quyosh energiyasini doimiy energiyaga aylantiradi. Agar o'zgaruvchan yuklar ishlatilsa, tizim DC-AC konvertorini talab qiladi. Ikkita tur mavjud fotovoltaik tizimlar: tarmoq bilan parallel ishlash va avtonom [3].
Tarmoqqa ulangan fotovoltaik tizimlar an'anaviy energiya manbai bilan parallel ravishda ishlaydigan elektr tarmog'iga to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasini etkazib beradi. Tarmoqqa ulangan tizimlar foydalanish nuqtasiga yaqin, uzatish va tarqatish yo'qotishlarisiz va batareyalarga ehtiyoj sezmasdan toza elektr energiyasini ishlab chiqaradi.
Avtonom tizim energiya tizimi bilan o'zaro aloqani talab qilmaydi, shuning uchun ishlab chiqarilgan quvvat manbalari faqat dizayn yukini ta'minlaydi. Agar fotovoltaik stantsiya yukni to'g'ridan-to'g'ri energiya bilan ta'minlamasa, batareyadan foydalanish kerak [3, 4]. Batareya fotovoltaik modullar tomonidan beriladigan quvvat yukdan oshib ketganda energiyani saqlaydi va quvvat etarli bo'lmaganda uni chiqaradi. Tarmoqlardan tashqari fotovoltaik energiya ishlab chiqarish asosan uylarda yoki binolarda elektrlashtirish uchun ishlatiladi [4, 5].
1. Modellashtirish jarayonida PVsyst dasturiy paketining ishlash bosqichlari va printsipi avtonom fotovoltaik tizim Tarmoqqa ulangan va mustaqil fotovoltaik tizimlarning parametrlarini tahlil qilish va aniqlash uchun asboblarning keng doirasi mavjud bo'lib, ulardan biri loyihalash uchun maxsus PVsyst dasturiy paketidir.
FES Jeneva universitetida ishlab chiqilgan [6]. U PV tizimlari uchun oldindan fizibilite, o'lcham va modellashtirish yordamini o'z ichiga oladi. Joylashuv va yuk aniqlangandan so'ng, foydalanuvchi mahsulot bazasidan turli komponentlarni tanlaydi va dasturiy ta'minot avtomatik ravishda tizim hajmini hisoblab chiqadi. Mintaqaning joylashuviga qarab, PVsyst shuningdek, ishlash koeffitsientini, normallashtirilgan energiya profilini va yo'qotish diagrammasini hisoblashi mumkin. Uning keng qamrovli geografik ma'lumotlar bazasi mamlakatning ma'lum bir hududi uchun soatlab quyosh radiatsiyasi to'g'risidagi aniq ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin. Tadqiqotlarimiz Tojikiston Respublikasining individual isteʼmoli uchun PVsyst V6.86 (1-rasm) yordamida amalga oshirildi, ushbu maqolada keltirilgan grafik va jadvallar modellashtirish jarayonida yaratilgan.
1.1. PVsyst dasturi qanday ishlaydi PVsyst ning ishlash printsipi quyidagicha. Avvalo, quyosh panellarining maksimal chiqishi uchun yo'nalish va maydon parametrlarini (qiyalik tekislik va azimutni mahkamlash) aniqlash kerak. Keyin foydalanuvchilarning energiya ehtiyojlari aniqlanadi, ular uchun kundalik foydalanish uchun maishiy texnika tanlanadi. Dastur iste'molchi yukining mavsumiy o'zgarishini hisobga olgan holda oy va yil vaqti bo'yicha yuklash jadvalini aniqlash imkonini beradi.
Keyinchalik, batareyalar, fotovoltaik panellar, zaryad boshqaruvchisining turini, miqdorini va texnik xususiyatlarini tanlang va avtonom tizimni qo'llab-quvvatlash uchun batareya zaryadsizlanishi va zaxira generatori.
Keyingi bo'limda atrof-muhit harorati, ohmik yo'qotishlar, ifloslanish yo'qotishlari va egilish burchagi yo'qotishlari tufayli PV tizimining turli xil yo'qotishlari va samaradorligining pasayishi avtomatik ravishda modellashtiriladi. Uzoq soyali gorizont, shuningdek, moyillik va azimut tekisligini hisobga olgan holda aniqlanadi.
Keyingi bo'limlarda tizim soyasining 3D modeli tuziladi va soya koeffitsientlari jadvali hisoblanadi. Keyinchalik, ushbu loyihaning iqtisodiy baholari aniqlanadi, oxirgi bosqichda real vaqt rejimida qurilgan loyihaning samaradorligini tahlil qilish uchun modellashtirish jarayoni boshlanadi. Simulyatsiya natijalari foydalanish uchun PDF formatiga aylantiriladi. Modellashtirish tuzilishi rasmda ko'rsatilgan.
2. 1.2. Geografik joylashuv Tojikistonning koʻrib chiqilayotgan uchastkasi uchun borish qiyin boʻlgan hududning geografik joylashuvi tanlandi, respublika shimolida joylashgan, 39,27° shimoliy kenglik va 67,68° uzunlikdagi Penjikent tumani Rogʻich qishlogʻi. E. Meteorologik ma'lumotlar Meteonorm 7.2, Sat = 100% - Sintetik, global klimatologiya - quyosh energiyasidan foydalanish uchun mantiqiy ma'lumotlar bazasi, yillik quyosh radiatsiyasi 5,5-6,6 kVt / m dan olingan.2/kun dengiz sathidan 1582 m balandlikda [7]. Maksimal quyosh nurlanishini olish uchun fotovoltaik massiv uchun egilish burchagi mos keladigan joyning kengligiga teng saqlanadi.
PVsyst dasturi interfeysining skrinshoti
PVsyst dasturida simulyatsiya bajarilishining tuzilishi
2. Avtonom tizim Mustaqil fotovoltaik tizimning (PSS) o'lchami foydalanuvchi talablariga bog'liq bo'ladi va tizim dizayneri PV modullarini o'rnatish uchun kerakli quvvat ko'rsatkichini yoki mavjud maydonni kiritishi kerak. Inverter moduli taklif qilinganlardan tanlanishi kerak inverter ma'lumotlar bazalari. Bog'langan fotovoltaik modullarning barcha chiziqlari bir hil bo'lishi kerak: bir xil modullar, ketma-ket ulangan modullarning bir xil soni, bir xil yo'nalish va boshqalar. Rasmda. 3-rasmda avtonom fotovoltaik tizimning diagrammasi ko'rsatilgan. 4 – avtonom tizimning sxematik diagrammasi.
3. Avtonom fotovoltaik tizim sxemasi
4. Avtonom tizimning sxematik diagrammasi
Diyot himoya qilish uchun ishlatiladigan bypass diodidir. 2.1. Orientatsiya Orientatsiya bosqichida avtonom tizim tomonidan maksimal quvvat ishlab chiqarish uchun optimal moyillik burchagini sozlash va tanlash kerak. Bizning holatda, panellar janubga qaragan, panellar erga nisbatan shakllanadigan moyillik burchagi ko'rsatilgan. Qish va yoz o'rtasidagi energiya iste'molidagi farq katta, ammo bu kenglikda qish va yozda quyosh resurslari o'rtasidagi farq ahamiyatsiz. Shuning uchun quyosh modullarining egilishi yoz oylari uchun optimallashtirilishi kerak [8]. Bu erda moyillik 5 ° va azimut 0 ° dir, bu ma'lum bir hududda maksimal energiya ishlab chiqarish uchun eng maqbuldir. Quyosh modullarining yo'nalishini aniqlash interfeysi rasmda ko'rsatilgan. 5.
2.2. Yuklash ta'rifi Avtonom fotovoltaik tizimni modellashtirish uchun talabni aniqlash kerak. energiya tizimining quvvatini haddan tashqari oshirish va qo'shimcha xarajatlarni oldini olish uchun energiya samaradorligi [9]. Energiya iste'moli elektr jihozlari tomonidan ishlatiladigan kunlik quvvat va ularning ish vaqtiga qarab belgilanadi. Hisob-kitoblar uchun quyidagi elektr qabul qiluvchilar to'plami tanlangan: 10 ta LED lampalar, 2 ta televizor, 1 ta elektr choynak, 1 ta muzlatgich, 1 ta kir yuvish mashinasi va 1 ta mobil konditsioner. Qishda, isitgich konditsionerni almashtiradi. Yoritgichlar va televizorlar kabi tez-tez ishlatiladigan elektr jihozlari odatda har kuni 8:00 dan 13:00 va 19:00 dan 23:00 gacha yoqiladi. Qolgan qabul qiluvchilar kun davomida o'rtacha 1-2 soat davomida ishlatiladi.O'rtacha soatlik yuklanish quvvati taxminan 120 Vtni tashkil qiladi va ko'pchilik elektr qabul qiluvchilar ishlatiladigan eng yuqori quvvat, agar kerak bo'lsa, soatiga 6573 Vt ni tashkil qiladi. Shunday qilib, kunlik energiya iste'molining o'rtacha hisobi 10483 kVt / kunni tashkil qiladi, yuk grafigi rasmda ko'rsatilgan. 6.
. 5. PV panelining egilishi va yo'nalishi
. 6. Iste'molchining kunlik yuklanish jadvali
2.3. Elektr jihozlarining parametrlarini tanlash va tizimni sozlash Har bir komponent uchun parametrlarni tanlash tizimni sozlash uchun juda muhimdir. Ushbu ishning barcha komponentlari o'rnatish joyidagi yuk va potentsial meteorologik ma'lumotlarni qoplash uchun zarur bo'lgan energiya talablari asosida tanlangan. Jadvalda 1 APS da foydalanish uchun tavsiya etilgan elektr jihozlarining ro'yxatini ko'rsatadi. 2.3.1. Batareya tanlash Batareyalarni tanlashda birinchi navbatda ularning samaradorligini hisobga olish kerak. Batareya samaradorligi - batareyadan olingan energiyaning bir xil zaryad va zaryadsizlanish holatiga (SOC) qaytganda batareyaga beriladigan energiyaga nisbati. Batareya samaradorligining quyidagi ko'rsatkichlari mavjud: Kulon (yoki faradik) samaradorlik, ohmik samaradorlik va harorat samaradorligi [6]. Batareyaning samaradorligi ushbu ko'rsatkichlar mahsuloti bilan belgilanadi. Fotovoltaik tizimlar uchun batareyalarni tanlash rasmda ko'rsatilgan ko'plab parametrlar va mezonlarni o'z ichiga oladi. 7. Samaradorlikni yo'qotishlarni modellashda, kirish va chiqish energiyalari har soatda to'planishini hisobga olish kerak. Yakuniy natija barcha bu hissalardan ancha vaqt davomida balans bo'ladi. Global samaradorlikni yo'qotish yakuniy natijalarning bir qismi bo'ladi (oylik yoki yillik). Tizim batareyasining o'lchamlarini loyihalash printsipi quyosh nurlanishining kunlik o'zgarishlarini qoplashdir.
mavsumiy energiya zaxirasi sifatida emas, balki [10]. Fotovoltaik modullar batareyani zaryad qilish manbai bo'la olmaydi. Bu atrof-muhit sharoitlariga sezilarli darajada bog'liq bo'lgan chiqish signalining ishonchsizligi bilan bog'liq. Binobarin, optimal zaryadlash va tushirish davriga erishib bo'lmaydi, bu batareya zaryadining kam bo'lishiga (SOC) olib keladi va batareyaning ishlash muddatiga ta'sir qiladi [11]. Batareyalarni tanlashda PVsyst dasturi iste'molchi yuki va boshqa omillarga asoslangan avtonom tizim uchun batareyalarning optimal turi va sonini taklif qiladi. Bizning holatlarimizda universal tartibga solinadigan turdagi 19 dona lityum-ion (Li-ion) batareyalari tanlangan. Lityum-ionli batareyalarda ochiq elektron kuchlanish Uoc chiziqli bo'lishi kerak, ammo o'rtacha kuchlanish va undan og'ish ishlab chiqaruvchiga bog'liq. Misol uchun, Li-LFP texnologiyasi uchun o'rtacha kuchlanish odatda taxminan 3,3 V va og'ish taxminan 0,15 V / SOC, NMC va NCA uchun o'rtacha kuchlanish taxminan 3,7 V va og'ish ancha yuqori, taxminan 0,78 B / SOC. Qo'rg'oshin kislotasi uchun ishlab chiqaruvchilar tomonidan taqdim etilgan tushirish egri chizig'idan hisoblangan 10 yoki 15% SOC dan past bo'lgan kamaytirish funktsiyasi ham mavjud. Ochiq elektron kuchlanish haroratga bog'liq bo'lmasligi kerak. Batareyalarni tanlash va sozlashda PVsyst yuqori SOCda ochiq elektron kuchlanishni oshirmaydi. Kuchlanishning samarali o'sishi ichki keskin o'sish bilan bog'liq bo'ladi.
7. Batareyani tanlash mezonlari
8. Zaryadning turli holatlarida ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishining xususiyatlari 65,6 Ah lityum-ion universal (Li-ion) batareya to'plamining zaryadsizlanishi
uning zaryadlash oqimiga qarshiligi. Shaklda. 8-rasmda quvvati 65,6 Ah bo'lgan lityum-ion modeli uchun akkumulyator batareyasining turli xil zaryadlanish holatlarida ochiq elektron kuchlanish xususiyatlari ko'rsatilgan.
2.3.2. Fotovoltaik modulni tanlash va sozlash
3. Ufq va atrof-muhit soyasini aniqlang Quyosh elektr stantsiyasining ish sharoitlarini aniqlash uchun uy, daraxt va fotovoltaik panellar bilan 3D simulyatsiyasini qurish kerak. Uch o'lchovli qurilish binoning aniq o'lchamlarini, massivning holati va balandligini va uning atrofidagi to'siqlarni aniqlash uchun me'moriy rejalar mavjudligini talab qiladi. 3D modeli (10-rasm) ufqni hisobga olgan holda qurilgan, bu fotovoltaik tizim uchun haqiqatda qancha foydali quyosh mavjudligini ko'rsatadi (11-rasm).
10. 3D soya effekti simulyatsiyasi
11. Gorizont va soyalar diagrammasi
Ufq grafigi quyosh elektr stansiyasi joylashgan hududning 50 m dan kam masofadagi uzoq va yaqin ob'ektlardan keladigan barcha to'siqlarini hisobga oladi.Bu erda siz iyun oyidan boshlab soyaning qanday bo'lishini ham ko'rishingiz mumkin. 22 dan 22 dekabrgacha.
|
| |
