Мікромережа з альтернативними джерелами енергії для потреб сільськогосподарських підприємств

Abstract

Питання розвитку альтернативних джерел енергії є надзвичайно актуальним у контексті підвищення енергоефективності та енергетичної незалежності аграрних підприємств. З огляду на це, у статті проведено аналіз структур мікромереж, що базуються на відновлюваних джерелах енергії, таких як сонячні фотоелектричні модулі та вітрогенератори. Метою дослідження є розробка та обґрунтування гібридної структури мікромережі для енергозабезпечення сільськогосподарського об'єкта з урахуванням технічних та експлуатаційних факторів. У статті висвітлено особливості реалізації алгоритму MPPT у сонячних системах, який забезпечує роботу фотоелектричних панелей у точці максимальної потужності за допомогою підвищувального перетворювача. У вітрових установках розглянуто можливі варіанти реалізації керування залежно від типу генератора та системи навантаження. Для підвищення надійності живлення і забезпечення резерву до складу мікромережі введено акумуляторні батареї, що заряджаються через окремі керовані випрямлячі, а також інвертори для живлення змінного навантаження. У разі нестачі виробітку від основних відновлюваних-джерел енергії передбачається підключення дизельної генераторної установки. Запропонована гібридна структура мікромережі дозволяє забезпечити стабільне живлення споживачів при мінімізації експлуатаційних витрат та оптимальному розподілі навантажень між джерелами. The development of alternative energy sources is highly relevant in the context of improving energy efficiency and ensuring energy independence for agricultural enterprises. In this regard, the paper presents an analysis of microgrid structures based on renewable energy sources such as photovoltaic solar modules and wind turbines. The aim of the study is to develop and justify a hybrid microgrid structure for the power supply of an agricultural facility, taking into account technical and operational factors. The paper outlines the implementation features of the MPPT algorithm in solar systems, which ensures that photovoltaic panels operate at their maximum power point through a boost converter. Various control strategies are considered for wind power systems, depending on the generator type and load configuration. To enhance power reliability and provide backup capacity, the microgrid incorporates battery energy storage systems charged via dedicated controlled rectifiers, as well as inverters for supplying alternating current loads. In case of insufficient energy generation from the main renewable sources, the integration of a diesel generator unit is proposed. The designed hybrid microgrid structure enables stable power supply to consumers while minimizing operational costs and ensuring optimal load distribution among energy sourc.