Zonne-PV en diesel hybride systeem

- Aug 23, 2020-

Bron: knepublishing.com


Diesel PV Hybrid


1. Inleiding

Het PV-dieselhybridesysteem is de integratie van een fotovoltaïsch systeem met een dieselgenerator om de belasting te leveren. Het doel van deze technologie is om de klanten 24 uur lang elektriciteit te leveren, maar de bedrijfsuren van de dieselgenerator op een optimale manier te verminderen. De systemen bestaan ​​uit PV-arrays, dieselgenerator, batterijen en omvormer. De basiswerking wordt geregeld door de toestand van de belasting en de batterij te kennen.


De toepassing van deze technologie vereist een aantal voorwaarden, zoals voldoende open land om de fotovoltaïsche arrays en batterijen te plaatsen als energieopslag, en de beschikbaarheid van een dieselgenerator in goede staat met automatische start / stop. Echter; de meeste bestaande diesel is oud en er is niet genoeg ruimte voor PV-arrays die dicht bij de dieselgenerator staan. Het moet dus een oplossing zijn die de hybride technologie kan aanpassen aan deze echte situaties.


2. PV-Diesel Hybride Systeem

Het PV-Diesel-hybridesysteem moet worden aangevuld met het regelsysteem met de mogelijkheid om het volledige onderdeel onder bepaalde omstandigheden te laten werken. De energiebronnen van fotovoltaïsche arrays en dieselgeneratoren moeten de dagelijkse belasting optimaal kunnen leveren. Het blokschema wordt getoond inFiguur 1, en de basiswerking was te zien inFiguur 2.




De basiswerking van een fotovoltaïsch hybride systeem kan worden onderverdeeld in 3 belastingscondities, namelijk lage belasting, gemiddelde belasting en piekbelasting.


Bij lage belasting is de dieselgenerator uitgeschakeld en wordt de energie van de belasting door de PV-energie via de omvormer geleverd. De dieselgenerator werkt bij optimale belasting om de lading te voeden, en hij laadt de batterij op als er overtollige energie is bij gemiddelde belasting. Bij piekbelasting draait de dieselgenerator bij optimale belasting parallel aan de omvormer. De omvormer zet gelijkstroom van de batterij om in wisselstroom.


3. Optiemodus om aan te passen aan de werkelijke omstandigheden op de site.

Volledige informatie over de toestand van de locatie is verplicht om het PV-dieselhybridesysteem te ontwerpen en te implementeren.


De benodigde informatie is de beschikbaarheid en locatie van open ruimte voor PV-arrays, het dagelijkse belastingsprofiel, hoeveel en wat is de capaciteit, is er een automatische start / stop in bestaande dieselgenerator. Het ontwerp van het PV-dieselhybridesysteem zal gebaseerd zijn op de bovenstaande informatie.


3.1 Volledig automatische modus.

Gewoonlijk is de regeleenheid van het PV-dieselhybridesysteem echter ingesteld op volledig automatisch; het grootste deel van de dieselgenerator ter plaatse heeft geen automatische start / stop-regeling. De operator moet dus de dieselgenerator starten wanneer de besturingseenheid wordt geactiveerd en een teken geven aan de operator om de dieselgenerator te starten


De volautomatische modus met de operator moet de dieselgenerator starten door vanaf de besturing naar het bord te kijken, is te riskant, want wanneer de dieselgenerator midden in de nacht moet starten en de operator het niet weet, wordt het systeem uitgeschakeld. uit.


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



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


Wanneer de belasting van de site hoger is dan het vooraf ingestelde niveau of bij lage zonnestraling, wordt de dieselgenerator gestart en parallel met de omvormer ingeschakeld om de belasting te voeden en / of de batterijen op te laden


3.2 Run-source (semi-automatische) modus

De volautomatische modus kan niet optimaal worden uitgevoerd als de dieselgenerator niet wordt aangevuld met de automatische start / stop-regeling, omdat de operator de dieselgenerator moet in- en uitschakelen wanneer het besturingssysteem daarom vraagt. Soms schakelt de machinist de dieselgenerator niet in of uit, waardoor het hele systeem wordt uitgeschakeld. Om dit probleem te voorkomen, moet de besturingseenheid de bronmodus hebben, wat betekent dat de werking van de dieselgenerator afhankelijk is van de operator. De operator moet de dieselgenerator volgens een schema laten werken,terwijl de synchronisatie tussen omvormer en dieselgenerator nog steeds wordt geregeld door de besturingseenheid.


3.3 Handmatige modus.

De andere optie is de handmatige modus. Deze modus moet beschikbaar zijn vanwege het feit dat zoveel bestaande dieselcentrales geen automatische start / stop-regeling hebben


Door deze handmatige modus te gebruiken, kan het worden ingesteld afhankelijk van het bedieningspatroon dat wordt bepaald door de systeemplanner.


De gebruikelijke bedieningspatronen zijn:
  • Alle belasting geleverd door dieselgenerator
  • Alle belasting geleverd door de dieselgenerator 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-regeling en er geen open ruimte beschikbaar is nabij de dieselgenerator waar PV-arrays moeten worden geïnstalleerd.


Besturingssysteem in de volledig automatische modus zonder automatische start / stop-regeling op de bestaande diesel zal niet optimaal presteren, omdat het systeem zal uitschakelen wanneer de machinist de dieselgenerator niet aanzet. Het zou beter zijn als het systeem in semi-automatische / run source-modus zou werken, wat betekent dat de dieselgenerator moet worden gestart of gestopt door de operator als hun schema, terwijl de synchronisatie tussen omvormer en dieselgenerator nog steeds wordt geregeld door de besturingseenheid.


Het andere probleem dat zich ter plaatse voordoet, is wanneer er geen open ruimte is voor de PV-arrays in de buurt van de dieselgenerator, dan moeten de PV-arrays ver van de dieselgenerator worden geplaatst. Dat betekent dat er een kabel nodig is om de PV-arrays en de besturingseenheid aan te sluiten die zich bevindt op de plaats waar de dieselgenerator staat. Voor deze toestand kan het worden gedaan door de bronmodus te gebruiken, maar de belastingverdeling tussen de omvormer en de dieselgenerator wordt gedaan door de operator en er zal geen black-out zijn wanneer de dieselgenerator de belasting overneemt.


De opties van de handmatige modus worden gebruikt wanneer er een probleem is met de omvormer en het systeem alleen op diesel werkt, of tijdens piekbelasting en de accu is laag.


5. Conclusie

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