Modelowanie hybrydowego systemu wytwórczego OZE zintegrowanego z magazynem energii

• Autorzy: Borkowski Bartłomiej , Mączka Tadeusz , Szulc Piotr , Tietze Tomasz

Warianty tytułu

EN

Modelling of a RES hybrid generating system integrated with an energy store

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano model hybrydowego systemu OZE (system słoneczno-wiatrowy) z elektrochemicznym magazynem energii sterowanym opracowanym algorytmem. Przeprowadzono symulacje obejmujące scenariusz zimowy i letni, pokazując różnice w wytwarzaniu energii z OZE. Celem algorytmu było sterowanie magazynem energii tak, aby minimalizować jej pobor z sieci zasilającej. Zastosowanie magazynów elektrochemicznych pozwala na elastyczne gromadzenie i wykorzystanie energii elektrycznej, zmniejszając uzależnienie od warunków pogodowych i w efekcie obniżając koszty energii elektrycznej. Obecnie trwają pracę nad integracją modelu sterowania z obiektem rzeczywistym, co pomoże w rozwoju bardziej precyzyjnych algorytmów sterowania, opartych o sztuczne sieci neuronowe, dla jednostek OZE z magazynami energii.

EN

Presented is a model of an RES hybrid system (wind-solar system) with an electrochemical energy store controlled by an elaborated algorithm. Carried out were simulations comprising winter and summer scenarios and showing differences in RES energy generation. The aim of the algorithm is to control an energy store in the way to minimize the energy draw on a power grid. Application of electrochemical stores enables elastic storage and use of electric energy diminishing the dependence on weather conditions and finally reducing the energy costs. At the moment works are conducted on integration of the control model with a real object that will help in development of more precise control algorithms, based on artificial neural networks, for RES units with energy stores.

Słowa kluczowe

PL

OZE; odnawialne źródła energii; system słoneczno-wiatrowy; siłownia PV; siłownia fotowoltaiczna; siłownia wiatrowa; hybrydowy system zasilania; magazyn energii; optymalizacja; algorytm sterowania

EN

RES; Renewable Energy System; PV power station; wind power station; hybrid supply system; energy store; optimization; control algorithm

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 12
• Strony: 740--743
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Borkowski Bartłomiej

• Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o.

autor

Mączka Tadeusz

• Instytut Automatyki Systemów Energetycznych Sp. z o.o.

autor

Szulc Piotr

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny

autor

Tietze Tomasz

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny

Bibliografia

• [1] IRENA (2023), Renewable capacity statistics 2023, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, stan na 20.11.2023.
• [2] Borkowski B., Mączka T., Szulc P., Założenia wstępne dla Systemu Zarządzania hybrydowymi instalacjami OZE dla krajowych przedsiębiorstw z sektora MŚP, „Energetyka" 2021, nr 12, s. 786-792.
• [3] Jenisha C. M., Gounden N.A., Agarwal A., Integration of PV array to three-phase grid using Power Electronic converters with decoupled control. 20th National Power Systems Conference (NPSC), Tiruchirappalli, India, 2018, pp. 1-6, https://doi.org/10.1109/NPSC.2018.8771802.
• [4] Chaithanakulwat A., Thungsuk N., Savangboon T., Boontua S., Sardyoung P., Optimized D-Q vector control of single-phase grid-connected inverter for photovoltaic system. "Journal Européen des Systèmes Automatisés" 2021, Vol. 54, No. 1, pp. 45-54, https://doi.org/10.18280/jesa.540106.
• [5] Ebrahimi S., Moghassemi A., Olamaei J., PV Inverters and Modulation Strategies: A Review and A Proposed Control Strategy for Frequency and Voltage Regulation. "Signal Processing and Renewable Energy" 2020, 4(1), 1-21. https://spre.stb.iau.ir/ar-ticle_670422.html.
• [6] Salman S., Al, X., WU Z., Design of a P-&-0 algorithm based MPPT charge controller for a stand-alone 200W PV system. "Prot Control Mod Power Syst" 3 2018, 25 (2018), https://doi. org/10.1186/S41601-018-0099-8.
• [7] Bounechba H., Bouzid A., Snani H., Lashab A., Real time simulation of MPPT algorithms for PV energy system. "International Journal of Electrical Power & Energy Systems" 2016, Vol. 83, pp. 67-78, https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2016.03.04.
• [8] Quintal-Palomo R., Dybkowski M., (2019). Modelling and co-simulation of small wind turbine with permanent magnet synchronous generator. "Przegląd Elektrotechniczny 2019, 95(10), 208-213. https://doi.org/10.15199/48.2019.10.45.
• [9] Zhang H., Tong X., Zhang L., Fu H., Fast state-of-charge balancing control strategies for battery energy storage systems to maximize capacity utilization. "Journal of Energy Storage" 2023, 57. https://doi.org/10.1016/j.est.2022.106269.
• [10] https://www.gov.pl/documents/33377/436740/wmo124240iso_ stat.txt, stan na 20.11.2023.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).