Development of energy-saving technology to maintain the functioning of a wind-solar electrical system

Abstract

Розроблено інтегровану систему підтримки функціонування вітро-сонячної електричної системи на основі прогнозування зміни ємності акумуляторної батареї при вимірюванні напруги на вході в гібридний контролер заряду, напруги на виході із інвертората частоти напруги. Прийняття випереджуючих рішень на підтримку ємності акумуляторної батареї щодо зміни потужності теплоелектроакумулятора базується на встановленні співвідношення напруги на вході в гібридний контролер заряду та напруги на виході із інвертора, що вимірюються. Забезпечено зміну числа обертів електродвигуна циркуляційного насоса щодо зміни витрати та температури води, що нагрівається, зменшивши термін заряду до 30 %. Виконано комплексне математичне та логічне моделювання вітро-сонячної електричної системи, що базується на математичному обґрунтуванні архітектури технологічної системи та математичному обґрунтуванні підтримки функціонування вітро-сонячної електричної системи. Основою запропонованої технологічної системи є динамічна підсистема, що включає наступні складові: вітроенергетичну установку, фотоелектричний модуль, гібридний контролер заряду та інвертор, масив акумуляторних батарей, теплоелектроакумулятор. Визначено постійні часу та коефіцієнти математичних моделей динаміки щодо зміни ємності акумуляторної батареї, числа обертів електродвигуна циркуляційного насоса, витрати місцевої води. Здобуто функціональну оцінку зміни ємності акумуляторної батареї, числа обертів електродвигуна циркуляційного насоса, витрати місцевої води щодо зміни температури місцевої води в діапазоні 30-70 °С. Визначення підсумкової функціональної інформації щодо прогнозування зміни ємності акумуляторної батареї надає можливість приймати наступні випереджуючі рішення: на зміну числа обертів електродвигуна циркуляційного насоса, зміну витрати місцевої води. Підтримка ємності акумуляторної батареї відбувається на основі узгодження виробництва та споживання енергії Ключові слова: вітро-сонячна електрична система, акумуляторна батарея, теплоелектроакумулятор, гібридний контролер заряду, інвертор

Development of Smart Grid technology for maintaining the functioning of a biogas cogeneration system

“…-to develop the block diagram and to perform logical modeling regarding obtaining the integrated Smart Grid system of maintenance of the cogeneration system operation at the decision making level; -to ensure harmonization of production of electric power and heat based on the prediction of a change in power factor of the cogeneration system, the temperature of local water in the engine cooling circuit at a consumption change. Based on the methodological and mathematical substantiation of the architecture of technological systems [1], energy-saving technologies of biogas production with the use of heat-pumping energy supply [3,4], the architecture of the Smart cogeneration biogas system was proposed (Fig. 1).…”

“…Based on the methodological and mathematical substantiation of the technological systems [1], energy-saving technologies of biogas production using heat-pumping power supply [3,4], the mathematical substantiation of the architecture of the cogeneration Smart biogas system (1) was proposed (Fig. 2).…”

“…The mathematical substantiation of maintenance of the operation of the cogeneration system (2), (Fig. 3), based on the methodology of the mathematical description of dynamics of power systems, the method of the graph of cause-effect relations [1,3,4] was proposed. The basis of the proposed rationale is the mathematical description of the architecture of the cogeneration Smart biogas system (1), (Fig.…”

“…Given the need to save natural fuel and reduce the harmful emissions into the atmosphere, the distributed generation of electric power using renewable sources requires Smart Grid technologies for the integrated control of the flows of electric power and consumption [1,2]. A load of distributed energy generation is known to consume both active and reactive power, which make full capacity and have different cost values.…”

Complex mathematical modeling of heat pump power supply based on wind-solar network electrical system

“…An energysaving technology has been developed for the operation of a storage battery; it does not allow overcharging, but it does not allow discharge based on the coordination of electrochemical and diffusion processes of discharge and charge. The work [9] is devoted to forecasting changes in parameters for connecting to Smart Grid technologies, which presents an integrated system for supporting the functioning of a wind-solar electric system based on predicting changes in battery capacity. The voltage is measured at the input to the hybrid charge controller and at the output from the inverter.…”