Modelling and analysis of SA-SPV system with bi-directional inverter for lighting load

• Autorzy: Ibrahim Mustafa Hussein , Ibrahim Muhammed A. , khather Salam Ibrahim

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.05.23

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i analiza systemu SA-SPV z dwukierunkowym falownikiem do obciążenia oświetleniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The standalone solar photovoltaic system (SA-SPV) is an appealing alternative for carrying out the electrification process in rural regions through packages in lots of countries. The photovoltaic systems are always supplied with storage facilities that are backed with battery power for the usage of stored power in the course of the nighttime. Availability of bidirectional converter guarantees to improve the utility of those SA-SPV systems to generate, feed, and store power to nearby micro-grids. Additionally, the functioning of systems could be increased to optimized levels by reducing the power losses that are experienced at sub-system stages in the standalone solar photovoltaic system. The present research includes HOMER Pro for simulation of power performance (7 kWp) SA-SPV system mounted in poultry warehouse in Erbil, Iraq to estimate power losses cause for the stand-alone layout. The system is supplied with battery storage (18kWh) this is used for providing power for night hours poultry warehouse lights up to ≈ 7 hours/day. The outcomes of the simulation presented that once the SA-SPV is converted to a grid-connected system the system will deliver the light load up to ≈ 11 hours by combining a bi-directional converter. It also highlighted that the SPV system will produce an overall 9891 kWh/year on the site in which 4476 kWh is to be supplied to the nearby single-phase microgrid. It accounts for electricity loss if the system is kept to function as an SA-SPV layout.

PL

Samodzielny system fotowoltaiczny (SA-SPV) jest atrakcyjną alternatywą dla przeprowadzenia procesu elektryfikacji na obszarach wiejskich poprzez pakiety w wielu krajach. Systemy fotowoltaiczne są zawsze wyposażone w magazyny, które są zasilane z baterii do wykorzystania zmagazynowanej energii w nocy. Dostępność konwertera dwukierunkowego gwarantuje poprawę użyteczności tych systemów SA-SPV do generowania, zasilania i magazynowania energii w pobliskich mikrosieciach. Ponadto funkcjonowanie systemów można zwiększyć do zoptymalizowanego poziomu poprzez zmniejszenie strat mocy, które występują na etapach podsystemów w samodzielnym systemie fotowoltaicznym. Obecne badania obejmują HOMER Pro do symulacji wydajności energetycznej (7 kWp) systemu SA-SPV zamontowanego w magazynie drobiu w Erbil w Iraku w celu oszacowania przyczyn strat mocy dla układu wolnostojącego. System jest wyposażony w akumulator (18kWh), który służy do zasilania w godzinach nocnych magazyn drobiu świeci do ≈ 7 godzin dziennie. Wyniki symulacji wykazały, że po przekształceniu SA-SPV do systemu podłączonego do sieci system będzie dostarczał lekkie obciążenie do około 11 godzin dzięki połączeniu konwertera dwukierunkowego. Podkreślono również, że system SPV będzie wytwarzał łącznie 9891 kWh/rok w miejscu, w którym 4476 kWh ma być dostarczone do pobliskiej mikrosieci jednofazowej. Uwzględnia straty energii elektrycznej, jeśli system ma funkcjonować jako układ SA-SPV.

Słowa kluczowe

EN

renewable energy; bidirectional converter; lighting load

PL

odnawialne źródła energii; OZE; przekształtnik dwukierunkowy; SA-SPV

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 5
• Strony: 126--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ibrahim Mustafa Hussein

• Mosul University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0002-9950-6524

autor

Ibrahim Muhammed A.

• Ninevah University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0003-4818-1245

autor

khather Salam Ibrahim

• Ninevah University, Iraq

• https://orcid.org/0000-0002-9082-2360

Bibliografia

• [1] Kharrich M, Mohammed O, Kamel S, Selim A, Sultan H, Akherraz M, Jurado F. Development and implementation of a novel optimization algorithm for reliable and economic gridindependent hybrid power system. Applied Sciences (Switzerland). 2020; 10(18).
• [2] Sen R, Subhes C. Off-grid electricity generation with renewable energy technologies in India: AN application of HOMER. Renewable Energy.2014; 62 (388).
• [3] Prodromidis G, Coutelieris F. A comparative feasibility study of stand-alone and grid connected RES-based systems in several Greek Islands. Renewable Energy. 2011; 36 (1957).
• [4] Hafez O,Bhattacharya K. Optimal planning and design of a renewable energy based supply system for microgrids. Renewable Energy. 2012; 2 (7).
• [5] PARIS AGREEMENT Signature Ceremony . UNFCCC. 22 April 2016. Retrieved 22 April 2016.
• [6] Murugaperumal K, Ajay P. Feasibility design and techno-economic analysis of hybrid renewable energy system for rural electrification. Solar Energy. 2019; 188(38).
• [7] Ibrahim MH, Ibrahim MA. The Optimum PV Panels Slope Angle for Standalone System: Case Study in Duhok, Iraq. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021; 1076(1).
• [8] Al-Hafidh M S, Ibrahem M H. Hybrid power system for residential load. 2013 International Conference on Electrical, Communication, Computer, Power, and Control Engineering (ICECCPCE), IEEE, 2013.
• [9] Al-hafidh M S, Ibrahem M H. Zero Energy House in Iraq. International Journal of Inventive Engineering and Sciences. 2014; 2(7).
• [10] Ibrahim M H, Ibrahim M A. Solar-Wind Hybrid Power System Analysis Using Homer for Duhok, Iraq. Przegląd Elektrotechniczny. 2021; 2021(9).
• [11] Sofimieari I, Bin Mustafa M, Obite F. Modelling and analysis of a PV/wind/diesel hybrid standalone microgrid for rural electrification in Nigeria. Bulletin of Electrical Engineering and Informatics. 2019; 8(2302).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).