Удосконалення перетворювального агрегату системи електроживлення з фотоелектричною сонячною батареєю

Abstract

Удосконалення перетворювального агрегату системи електроживлення з фотоелекричною сонячною батареєю шляхом зменшення втрат енергії та виключення перехідних складових струму за зміною режиму роботи. Синтез структури системи керування перетворювача на базі аналізу процесів у електричних колах з урахуванням зміни напруги, втрат енергії в напівпровідникових ключах та з використанням комп’ютерного моделювання. Обґрунтовано можливість зменшення втрат енергії в ключах перетворювального агрегату і покращення гармонійного складу вихідного струму мережевого інвертора; розроблено структуру системи керування перетворювача з регулюванням напруги на вході мережевого інвертора та перемиканням з роботи паралельно з мережею в автономний режим і навпаки; розроблено комп’ютерну модель системи: «перетворювальний агрегат з сонячною батареєю, мережа і навантаження» з блоком визначення втрат енергії в ключах схеми. Удосконалено: структуру системи керування перетворювального агрегату з регулюванням напруги у ланці постійного струму; структуру генератора з суміщенням функції фазового автопідстроювання частоти. Отримано залежність значення напруги на вході мережевого інвертора відповідно напрузі мережі за умови підтримання якості струму в точці підключення до мережі. Отримані рішення є основою для проектування перетворювачів комбінованих систем електроживлення з поновлювальними джерелами електроенергії.

Совершенствование преобразовательного агрегата системы электроснабжения с фотоэлектрической солнечной батареей путем уменьшения потерь энергии и исключения переходных составляющих тока при изменении режима работы. Синтез структуры системы управления преобразователя на основе анализа процессов в электрических цепях с учетом изменения напряжения, потерь энергии в полупроводниковых ключах и с использованием компьютерного моделирования. Обоснована возможность уменьшения потерь энергии в ключах преобразовательного агрегата и улучшения гармонического состава выходного тока сетевого инвертора; разработана структура системы управления преобразователя с регулированием напряжения на входе сетевого инвертора и переключением с работы параллельно с сетью в автономный режим и наоборот; разработана компьютерная модель системы «преобразовательный агрегат с солнечной батареей, сеть и нагрузка» с блоком определения потерь энергии в ключах схемы. Усовершенствовано: структуру системы управления преобразовательного агрегата с регулированием напряжения в звене постоянного тока; структуру генератора с совмещением функции фазовой автоподстройки частоты. Получено зависимость значения напряжения на входе сетевого инвертора согласно напряжению сети при условии поддержания качества тока в точке подключения к сети. Полученные решения являются основой для проектирования преобразователей комбинированных систем электропитания с возобновляемыми источниками электроэнергии.

Improving of the converter unit for the power supply system with a photovoltaic solar battery by reducing power losses and eliminating transient components of the current when the operating mode changes. Synthesis of structure of the converter control system based on the analysis of processes in electrical circuits taking into account voltage changes, energy losses in semiconductor switches and using computer simulation. The possibility of reducing energy losses in the keys of the converter unit and improving the harmonic composition of the output current of the grid inverter has been substantiated; the structure of the converter control system has been developed with voltage regulation at the input of the grid inverter and switching from work in parallel with the grid to the autonomous mode and vice versa; a computer model of the system “converter unit with solar battery, grid and load” with a unit for determining energy losses in keys of circuit was developed. Improved: the structure of the control system of the converter unit with voltage regulation in the DC link; the structure of the generator with the combination of the function of phase-locked loop. The dependence of the voltage value at the input of the grid inverter is obtained according to the grid voltage, provided that the current quality is maintained at the grid connection point. Solutions that are obtained are the basis for the development for converters of combined power supply systems with renewable sources of electricity.