Розробка Smart Grid технології підтримки функціонування фотоелектричної зарядної станції

Автор(и)

  • Євгенія Євстафіївна Чайковська Державний університет “Одеська політехніка”, Україна https://orcid.org/0000-0002-5663-2707

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.235120

Ключові слова:

фотоелектрична зарядна станція, акумуляторна батарея, гібридний інвертор, двоходовий лічильник Smart Meter

Анотація

Розроблено інтегровану Smart Grid систему узгодження виробництва та споживання електричної енергії на основі прогнозування зміни ємності акумуляторної батареї. Прийняття випереджуючих рішень на зміну потужності передачі електричної енергії до мережі дозволяє регулювати напругу в розподільчій системі, підтримуючи коефіцієнт потужності фотоелектричної зарядної станції. Відбувається вимірювання напруги на вході в гібридний інвертор та напруги в розподільчій системі щодо оцінки їх співвідношення. Виконано комплексне математичне та логічне моделювання фотоелектричної зарядної станції, що базується на математичному обґрунтуванні архітектури та математичному обґрунтуванні підтримки функціонування. Основою запропонованої технологічної системи є динамічна підсистема, що включає наступні складові: електромережу, фотоелектричний модуль, гібридний інвертор, акумуляторні батареї, двоходовий лічильник Smart Meter, зарядний пристрій. Визначено постійні часу та коефіцієнти математичних моделей динаміки щодо оцінки зміни ємності акумуляторної батареї, коефіцієнта потужності фотоелектричної зарядної станції. Здобуто функціональну оцінку зміни ємності акумуляторної батареї, коефіцієнта потужності фотоелектричної зарядної станції. Підтримка напруги в розподільчій системі відбувається на основі підсумкової функціональної інформації щодо оцінки зміни ємності акумуляторної батареї. Прийняття випереджуючих рішень дозволяє збільшити коефіцієнт потужності фотоелектричної зарядної станції до 40 % щодо узгодження виробництва та споживання енергії. Підтримка функціонування фотоелектричної зарядної станції з використанням розробленої Smart Grid технології дозволяє запобігти піковому навантаженню енергетичної системи, зменшивши споживання електричної енергії від мережі до 20 %

Біографія автора

Євгенія Євстафіївна Чайковська, Державний університет “Одеська політехніка”

Кандидатка технічних наук, старша наукова співробітниця, доцентка

Кафедра теоретичної, загальної та нетрадиційної енергетики

Посилання

  1. Chaikovskaya, E. (2017). Development of energy-saving technology to support functioning of the lead-acid batteries. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (88)), 56–64. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108578
  2. Chaikovskaya, E. (2020). Complex mathematical modeling of heat pump power supply based on wind-solar network electrical system. Technology Audit and Production Reserves, 6 (1 (56)), 28–33. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.220269
  3. Bondarchuk, A. (2017). Development of the graphical-analytical method for calculating electric load at civilian objects. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (88)), 4–9. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.103032
  4. Mak, D., Choeum, D., Choi, D.-H. (2020). Sensitivity analysis of volt-VAR optimization to data changes in distribution networks with distributed energy resources. Applied Energy, 261, 114331. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114331
  5. Xiqiao, L., Yukun, L., Xianhong, B. (2019). Smart grid service evaluation system. Procedia CIRP, 83, 440–444. doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.138
  6. Rostampour, V., Jaxa-Rozen, M., Bloemendal, M., Kwakkel, J., Keviczky, T. (2019). Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) smart grids: Large-scale seasonal energy storage as a distributed energy management solution. Applied Energy, 242, 624–639. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.03.110
  7. Saad, A. A., Faddel, S., Mohammed, O. (2019). A secured distributed control system for future interconnected smart grids. Applied Energy, 243, 57–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.03.185
  8. Ferro, G., Laureri, F., Minciardi, R., Robba, M. (2019). A predictive discrete event approach for the optimal charging of electric vehicles in microgrids. Control Engineering Practice, 86, 11–23. doi: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2019.02.004
  9. Jordán, J., Palanca, J., del Val, E., Julian, V., Botti, V. (2021). Localization of charging stations for electric vehicles using genetic algorithms. Neurocomputing, 452, 416–423. doi: https://doi.org/10.1016/j.neucom.2019.11.122
  10. Jiao, Z., Lu, M., Ran, L., Shen, Z.-J. M. (2020). Infrastructure Planning of Photovoltaic Charging Stations. SSRN Electronic Journal. doi: https://doi.org/10.2139/ssrn.3560677
  11. Liu, J., Dai, Q. (2020). Portfolio Optimization of Photovoltaic/Battery Energy Storage/Electric Vehicle Charging Stations with Sustainability Perspective Based on Cumulative Prospect Theory and MOPSO. Sustainability, 12 (3), 985. doi: https://doi.org/10.3390/su12030985
  12. Zaher, G. K., Shaaban, M. F., Mokhtar, M., Zeineldin, H. H. (2021). Optimal operation of battery exchange stations for electric vehicles. Electric Power Systems Research, 192, 106935. doi: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2020.106935
  13. Elma, O. (2020). A dynamic charging strategy with hybrid fast charging station for electric vehicles. Energy, 202, 117680. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117680
  14. Dixon, J., Bell, K. (2020). Electric vehicles: Battery capacity, charger power, access to charging and the impacts on distribution networks. eTransportation, 4, 100059. doi: https://doi.org/10.1016/j.etran.2020.100059
  15. Fathabadi, H. (2020). Novel stand-alone, completely autonomous and renewable energy based charging station for charging plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs). Applied Energy, 260, 114194. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114194
  16. Jia, Y., Liu, X. J. (2014). Distributed model predictive control of wind and solar generation system. Proceedings of the 33rd Chinese Control Conference. doi: https://doi.org/10.1109/chicc.2014.6896301

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Чайковська, Є. Є. (2021). Розробка Smart Grid технології підтримки функціонування фотоелектричної зарядної станції . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8(111), 14–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.235120

Номер

Том 3 № 8(111) (2021): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Eugene Chaikovskaya

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.