Zonne-PV en Diesel Hybride Systeem

- Aug 23, 2020-

Bron: knepublishing.com


Diesel PV Hybrid


1. Inleiding

De PV-diesel hybride systeem is de integratie van fotovoltaïsche systeem met diesel generator om de lading te leveren. Het doel van deze technologie is het leveren van elektriciteit voor 24 uur aan de klanten, maar het verminderen van de werking uur van diesel generator op een optimale manier. De systemen bestaan uit PV-arrays, dieselgenerator, batterijen en omvormer. De basisbediening wordt geregeld door de conditie van de belasting en de batterij te kennen.


De toepassing van deze technologie heeft een aantal voorwaarden nodig, zoals het open land genoeg voor het lokaliseren van de fotovoltaïsche arrays en batterijen als een energie-opslag, en de beschikbaarheid van goede staat van diesel generator met automatische start / stop. Het is echter niet de eerste keer dat het grootste deel van de bestaande diesel zijn oud en er is niet genoeg ruimte voor PV-arrays die dicht bij diesel generator. Het moet dus een oplossing zijn die de hybride technologie kan aanpassen aan deze echte situaties.


2. PV-Diesel Hybride Systeem

Het PV-Diesel hybride systeem moet worden aangevuld met het besturingssysteem met de mogelijkheden om het gehele onderdeel onder een bepaalde voorwaarden te laten draaien. De energiebronnen van fotovoltaïsche arrays en dieselgenerator moeten optimaal zijn om de dagelijkse belastingsenergie te leveren. Het blokdiagram wordt weergegeven infiguur 1, en de basiswerking kon worden gezien infiguur 2.




De basiswerking van fotovoltaïsche hybride systeem zou in 3 ladingsvoorwaarden kunnen worden verdeeld, die lage lading, middelgrote lading en pieklading zijn.


Onder lage belastingsomstandigheden is de dieselgenerator uitgeschakeld en wordt de belastingsenergie geleverd door de PV-energie via de omvormer. De dieselgenerator werkt optimaal om de lading te voeden en laadt de batterij op als er bij gemiddelde belasting teveel energie is. Bij de piekbelastingsconditie loopt dieselgenerator bij optimale belasting parallel met omvormer. Omvormer zet dc-stroom van de batterij om in wisselstroom.


3. Opties modus aan te passen aan de werkelijke site voorwaarden.

Volledige informatie over de staat van de site is verplicht om het PV-diesel hybride systeem te ontwerpen en te implementeren.


De vereiste informatie zijn de beschikbaarheid en locatie van open ruimte voor PV-arrays, de dagelijkse belasting profiel, hoeveel en wat is de capaciteit, is er een automatische start / stop in bestaande diesel generator. Het ontwerp van PV-diesel hybride systeem zal worden gebaseerd op de bovenstaande informatie.


3.1 Volautomatische modus.

Meestal is de controle-eenheid van PV-diesel hybride systeem is ingesteld met volautomatische, echter; het grootste deel van de dieselgenerator ter plaatse heeft geen automatische start/stop controle. De operator moet dus de dieselgenerator starten wanneer de controle-eenheid wordt geactiveerd en de operator een teken geven om de dieselgenerator te starten


De volautomatische modus met de operator heeft om de diesel generator te starten door te kijken naar het bord van de controle is te riskant, want wanneer de diesel generator moet starten in het midden van de nacht en de exploitant is niet op de hoogte, dan is het systeem zal uitschakelen.


De karakteristieke prestaties van de automatische modus zijn te zien infiguur 3.



De karakteristieke prestaties tonen aan dat de belasting rechtstreeks wordt geleverd door fotovoltaïsche array tijdens een goede zonnestraling en de overtollige energie gaat naar de batterij die zal worden gebruikt voor de belasting 's nachts of bij lage inkomende zonnestraling.


Wanneer de belasting van de locatie hoger is dan vooraf ingesteld niveau of tijdens lage zonnestraling, wordt de dieselgenerator gestart en parallel met de omvormer ingeschakeld om de lading te leveren en/of de batterijen op te laden


3.2 Run-source (semi-automatisch) modus

De volautomatische modus kan niet optimaal worden uitgevoerd als de dieselgenerator niet wordt voltooid met de automatische start/stop-regeling, omdat de bestuurder de dieselgenerator moet in- en uitschakelen wanneer het besturingssysteem daarom vraagt. Soms schakelt de operator de dieselgenerator niet in of zet deze uit en zal het hele systeem worden uitgeschakeld. Om dit probleem te voorkomen moet de controle-eenheid de run sources-modus hebben, wat het draaien van dieselgenerator is, afhankelijk van de operator. De exploitant moet de dieselgenerator volgens een schema bedienen,terwijl de synchronisatie tussen de inwender endieselgenerator nog steeds wordt aangestuurd door de besturingseenheid.


3.3 Handmatige modus.

De andere optie is de handmatige modus. Deze modus moet beschikbaar zijn vanwege de echte feiten dat zoveel bestaande dieselcentrales niet de automatische start/stop controle hebben


Door het gebruik van deze handmatige modus kan worden ingesteld afhankelijk van het werkingspatroon dat beslissen door de systeemplanner.


De gebruikelijke bewerkingspatronen zijn:
  • Alle lading geleverd door dieselgenerator
  • Alle belasting geleverd door diesel generator en overtollige energie gaat om de batterij op te laden.


4. Resultaat en discussie.

De meeste echte omstandigheden op sites worden niet ondersteund door hybride technologie. Bijvoorbeeld dat de bestaande dieselgenerator niet is voorzien van automatische start/stop-bediening en dat er geen open ruimte beschikbaar is in de buurt van dieselgenerator waar PV-arrays moeten worden geïnstalleerd.


Het besturingssysteem in de volautomatische modus zonder automatische start/stop-bediening op de bestaande diesel presteert niet optimaal, omdat het systeem wordt uitgeschakeld wanneer de operator de dieselgenerator niet aanzet. Het zou beter zijn als het systeem in semi-automatische /run source-modus, wat betekent dat diesel generator moet worden gestart of gestopt door de exploitant als hun schema, terwijl de synchronisatie tussen omvormer en diesel generator nog steeds gecontroleerd door de controle-eenheid.


Het andere probleem op de site verschijnen is wanneer er geen open ruimte voor de PV-arrays dicht bij diesel generator, dan is de PV-arrays moet worden gevestigd ver van de diesel generator. Dat betekent dat het kabel nodig heeft om de PV-arrays en controle-eenheid die zich bevindt op waar diesel generator plaatsvinden aansluiten. Voor deze voorwaarde kan worden gedaan door run source mode, maar de belasting delen tussen omvormer en diesel generator zal worden gedaan door de exploitant, en er zal geen black-out wanneer de diesel generator neemt de lading.


De opties van de handmatige modus wordt gebruikt wanneer er een probleem is in omvormer, en het systeem draait met diesel alleen, of tijdens piekbelasting en batterij is in een laag niveau.


5. Conclusie

Om zich aan te passen aan de werkelijke omstandigheden, moet de technologie van PV-diesel hybride systeem worden aangevuld met verschillende optionele modi om te anticiperen op verschillende omstandigheden van de ene site naar de andere site.