АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОНОМНОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДЫ MATLAB/SIMULINK
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
Использование возобновляемых источников энергии и, в частности, солнечной энергии привлекло значительное внимание в последние десятилетия. Проекты по производству фотоэлектрической (PV) энергии реализуются в очень большом количестве во многих странах. Многие исследовательские работы проводятся для анализа и проверки производительности фотоэлектрических модулей. Реализация экспериментальной установки для фотоэлектрической энергосистемы с преобразователем постоянного тока для проверки производительности системы не всегда возможна из-за практических ограничений. Программная имитационная модель помогает анализировать производительность фотоэлектрических модулей, и более полезной будет общая схемная модель, которую можно использовать для проверки любого коммерческого фотоэлектрического модуля. В данной работе представлено моделирование математической модели фотоэлектрического модуля, повышающего преобразователя постоянного тока в переменный, а также было проведено моделирование режимов работы солнечной генерирующей системы при различных нагрузочных характеристиках. Модель, представленная в этой статье, может использоваться как обобщенный фотоэлектрический модуль для анализа производительности любых коммерчески доступных фотоэлектрических модулей. В представленной работе исследовались параметры, которые влияют на производительность генерирующей системы. Результаты получены для работы фотоэлектрических преобразователей постоянного тока в переменный. Представленные характеристики сильно зависят от таких параметров, как солнечная инсоляция, температура рабочей поверхности фотоэлектрического модуля, время заряда-разряда аккумуляторных батарей и др. При изменении одного из значений этих параметров меняются режимы работы солнечной электрогенерирующей батареи. Изменение режимов работы может приводит к сбоям всей работы системы, поэтому необходим контроль всех энергетических характеристик установки. Достичь повышения эффективности генерации системы способны предложенные в этой работе действия, направленные на изучение работы фотоэлектрической системы и системы накопления энергии, а также использование необходимых вспомогательных устройств для контроля и управления параметрами установки. Исследования, проведенные в ходе представленной работы, позволяют повысить уровень знаний по контролю и управлению параметрами фотоэлектрических генерирующих установок и расширить возможности их бесперебойной работы и увеличения энерговыработки.
Article Details
Библиографические ссылки
AbdAli Laith Mohammed A., Al-Rufaee F.M., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. [Performance Analysis of Hybrid Photo-Wind Turbines]. Energeticheskiyeustanovki i tekhnologii, 2019, vol. 5, no. 2, pp. 61-68 (in Russ.).
Abo-Elyousr, F.K.; Abdelshafy, A.M.; Abdelaziz, A.Y. ТММT-Based Particle Swarm and Cuckoo Search Algorithms for PV Systems. In Modern Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Energy Systems; Springer: Cham, Switzerland, 2020; pp. 379-400.
Abdali L.M., Al-Rufai F.M., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V., Issah.A., Mohammed h.D. [The generation power plant by using the combined of solar and wind power]. mezhdunarodnoynauchno-prakticheskoykonferentsii «Ekologicheskaya, promyshlennaya i energeticheskayabezopasnost' – 2020» – Sevastopol': SevGU. 2020. pp. 21-28(in Russ.).
Abdali L.M., Al-Rufaee F.M., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Smart Control System for the Wind Energy Networks // Vestnik IzGTU imeni M.T. Kalasnikova. – 2021. – Vol. 24. – N. 1 – P. 102-112. doi: 10.22213/2413-1172-2021-1-102-112
Abd Ali Laith Mokhammed, KhayderAbdulsakhibIssa. [Development of Smart Grid elements for optimizing regional network modes]. Molodoyuchenyy, 2014, vol. 8, pp. 117-120 (in Russ.).
Kuvshinov V.V., Abd Ali L.M., Kakushina E.G. Studies of the PV Array Characteristics with Changing Array Surface Irradiance. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 223-228.
https://doi.org/10.3103/S0003701X19040054.
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A. Lyamina, N.V. Some Results of a Study of Wave Energy Converters at Sevastopol State University. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 256-259.https://doi.org/10.3103/S0003701X19040029.
Vologdin S.V., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Analysis of Various Energy Supply Scenarios of Crimea with Allowance for Operating Modes of Solar Power Planta. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 229-234.
https://doi.org/10.3103/S0003701X1904008X.
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. An Offshore Wind-Power-Based Water Desalination Complex as a Response to an Emergency in Water Supply to Northern Crimea. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 260-264. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040030.
Guryev V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. Improvement of Methods for Predicting the Generation Capacity of Solar Power Plants: the Case of the Power Systems in the Republic of Crimea and City of Sevastopol. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 242-246. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040042.
Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H., Abd Ali L.M. Electricity generation by using a hybrid system (photovoltaic and fuel cell). J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 4414-4418.
doi.org/10.3923/jeasci.2019.4414.4418.
Layth Mohammed Abd Ali, Haider Ahmed Mohmmed and HusamAbdulhuseinWahhab. A Novel Design of 7-Level Diode Clamped Inverter. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2019, no. 14, pp. 3666-3673. doi.org/10.36478/jeasci.2019.3666.3673.
Kuvshinov V.V., Kolomiychenko V.P., Kakushkina E.G. Storage System for Solar Plants. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 3, pp. 153-158. https://doi.org/10.3103/S0003701X19030046.
Kuznetsov, N.P., Abd Ali, M.L., Kuvshinov, V.V., Issa, A.H., Mohammed, J. H., & Al-bairmani, G.A. Investigation of the losses of photovoltaic solar systems during operation under partial shading. Journal of Applied Engineering Science, 2020, Vol. 18, No. 3, pp. 313 - 320. doi :10.5937/jaes18-24460.
Abd Ali, L. M., Al-Rufaee, F. M., Kuvshinov, V.V. et al. Study of Hybrid Wind–Solar Systems for the Iraq Energy Complex. Appl. Sol. Energy, 2020, vol. 56, no. 4, pp. 284–290.
https://doi.org/10.3103/S0003701X20040027.
Kuvshinov, V.V., Morozova, N. V., Abd Ali, L. M., Krit, B. L., Al-Rufaee, F. M., & Issa, H.A. (2021). Experimental studies for the receiving surfaces of solar flat collectors. Электронная обработка материалов, 1(57), 75–81.
http://doi.org/10.5281/zenodo.4456690
Al-Rufaee F.M., Abdali L.M., Kuvshinov V.V., Yakimovich B.A. Assessment of the Potential of Wind Energy Resources in Southern Iraq // Vestnik IzGTU imeni M.T. Kalasnikova. - 2020. - Vol. 23. - N. 3 - P. 105-113. doi: 10.22213/2413-1172-2020-3-105-113.
Abd Ali L.M., Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H. Modeling and simulation of tidal energy. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 3698-3706. doi.org/10.3923/jeasci.2019.3698.3706.
Abdali L.M., Al-Rufai F.M., IssaKh.A., Mohammed Kh.D., Yakimovich B.A., [Modeling and control of wind energy], X Vserossiyskayanauchno-prakticheskayakonferentsiya "Nauchnayainitsiativainostrannykhstudentov i aspirantovrossiyskikhvuzov", - Tomsk: TPU, April 22-24, 2020, p. 14-19(in Russ.).
Abdali L.M. Development of the simulation and control system for an integrated solar energy generation and storage / L.M. Abdali, V.V..Kuvshinov, E.A. Bekirov, F.M. Al-Rufaee // Construction and industrial safety. – 2020. – № 18(70). – p.133-142. DOI: 10.37279/2413-1873-2020-18-133-142.
Fazal, M.R.; Kamran, M.; ul Haq, I.; Abbas, Z.; Ayyaz, M.N.; Mudassar, M. Modified Perturb and Observe ТММT algorithm for partial shading conditions. Int. J. Renew. Energy Res.2019, 9,721-731.
Belkaid, A.; Colak, I.; Kayisli, K. Implementation of a modified P&O-ТММT algorithm adapted for varying solar radiation conditions. Electr. Eng. 2017, 99, 839–846.
Abdali L.M., Al-Rufai F.M., Yakimovich B.A., KuvshinovV.V.[Optimization of Energy Storage in HybridWind and Photovoltaic Energy Systems]. VestnikIzhGTUimeni M.T. Kalashnikova, 2020, vol. 23, no. 2, pp. 100-108 (in Russ.). DOI:10.22213/2413-1172-2020-2-100-108.
Abdali L.M., Al-Rufai F.M., Mohammed H.D., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Modeling of a hybrid photo-wind power system with a mains connection V sbornike: Vozobnovlyayemyye istochniki energii. Materialy Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem i XII nauchnoy molodezhnoy shkoly, 2020, S. 117-128. (in Russ.).
Issa H. A., Abdali L. M., Al-Rufai F. M., Mansor M. F., Mohammed H. D., [Modeling a photovoltaic module using the matlab program].X Vserossiyskayanauchno-prakticheskayakonferentsiya "Nauchnayainitsiativainostrannykhstudentov i aspirantovrossiyskikhvuzov", - Tomsk: TPU, April 22-24, 2020, pp. 116-122 (in Russ.).
Mohammed, H. D., Abdali, L. M., Issa, H. A., Al-Rufai, F. M., Development of a Generalized Photoelectric Model with MATLAB.X Vserossiyskayanauchno-prakticheskayakonferentsiya "Nauchnayainitsiativainostrannykhstudentov i aspirantovrossiyskikhvuzov", - Tomsk: TPU, April 22-24, 2020, pp. 166-172 (in Russ.).
Javed, K.; Ashfaq, H.; Singh, R. A new simple ТММT algorithm to track ТММ under partial shading for solar photovoltaic systems. Int. J. Green Energy 2020, 17, 48–61.