Аналіз факторів використання електричних джерел енергії в мікромережах з позиції системи енергоменеджменту

Abstract

Аналіз факторів використання електричних джерел енергії в мікромережах з позиції системи енергоменеджменту - це комплексне дослідження, спрямоване на вивчення та оцінку різних аспектів використання електричної енергії в невеликих енергетичних системах, які можуть функціонувати незалежно від централізованих енергетичних мереж.Основна мета такого аналізу полягає у виявленні ключових факторів, які впливають на ефективність та стабільність мікромережі, а також у розробці стратегій оптимізації їх функціонування з точки зору енергоменеджменту. Для досягнення цієї мети проводяться дослідження, що охоплюють такі аспекти:технічні характеристики електричних джерел, економічні аспекти, екологічні наслідки, управління енергією, соціальні аспекти. Це важливий етап у розвитку енергетичних систем, спрямованим на створення ефективних та стійких енергетичних рішень для майбутнього. Розглянуто аналіз ефективності, надійності та потужності різних джерел енергії, таких як сонячні батареї, вітрові турбіни, акумулятори тощо. Проведено щоінку вартості встановлення та експлуатації електричних джерел енергії, включаючи витрати на обслуговування, технічне обслуговування та заміну обладнання, наведено метод налізу впливу використання різних джерел енергії на довкілля та розробка стратегій зменшення викидів парникових газів та інших шкідливих речовин. Розглянуто сутність систем управління енергією, які дозволяють ефективно керувати виробництвом, зберіганням та розподілом електроенергії в мікромережі для забезпечення максимальної ефективності та стабільності роботи системи. Питання розвитку альтернативних джерел енергії постало з особливою актуальністю тому розглядаючи існуючі структури мікромереж доцільно помічати особливості побудови кожної мікромережі, наприклад структура мікромережі на базі вітрогенератора може будуватися в декількох варіантах, а в сонячній електростанції для ефективної роботи використовується алгоритм управління MPPT який прагне керувати підвищувальним перетворювачем в тій точці характеристик струму і напруги фотоелектричної батареї, де може бути отримана максимальна вихідна потужність. В таких структурах мікромереж для наявності резерву використовують акумуляторні батареї, які заряджаються через повишуючі перетворювачі. Для живлення навантаження змінного струму використовуються інвертори. Доцільним є об'єднання сонячної електростанції та вітрогенераторної системи в одну структуру мікромережі а для забезпечення роботи мікромережі в умовах низької генерації однієї або обох генеруючих установок використовують дизельно-генераторну систему. В побудованій гібридній структурі мікромережі відбуваються експлуатаційні витрати які необхідно мінімізувати.

The analysis of the factors of the use of electrical energy sources in microgrids from the point of view of the energy management system is a comprehensive study aimed at studying and evaluating various aspects of the use of electrical energy in small energy systems that can function independently of centralized energy networks. The main purpose of such an analysis is to identify key factors , which affect the efficiency and stability of the microgrid, as well as in the development of strategies to optimize their operation from the point of view of energy management. To achieve this goal, research is conducted covering the following aspects: technical characteristics of electrical sources, economic aspects, environmental consequences, energy management, social aspects. This is an important stage in the development of energy systems, aimed at creating efficient and sustainable energy solutions for the future. The analysis of the efficiency, reliability and power of various energy sources, such as solar batteries, wind turbines, batteries, etc., was considered. The cost of installation and operation of electric energy sources was calculated. , including the costs of maintenance, maintenance and replacement of equipment. The method of analyzing the impact of the use of various energy sources on the environment and the development of strategies for reducing emissions of greenhouse gases and other harmful substances are given. The essence of energy management systems that allow efficient management of production, storage and distribution of electricity in microgrids to ensure maximum efficiency and stability of system operation is considered. The question of the development of alternative energy sources has become particularly relevant, therefore, considering the existing structures of microgrids, it is advisable to notice the peculiarities of the construction of each microgrid, for example, the structure of a microgrid based on a wind generator can be built in several variants, and in a solar power plant, for efficient operation, the MPPT control algorithm is used, which aims to control the step-up converter in that point of the current and voltage characteristics of the photovoltaic battery, where the maximum output power can be obtained. In such microgrid structures, storage batteries are used for reserve, which are charged through step-up converters. Inverters are used to power the AC load. It is advisable to combine the solar power plant and the wind generator system into one microgrid structure, and to ensure the operation of the microgrid in conditions of low generation of one or both generating units, a diesel-generator system is used. In the built hybrid structure of the microgrid, there are operational costs that must be minimized.