Засоби забезпечення оптимального функціонування електричної системи локального об’єкту

Abstract

Мета роботи – створення електронної системи моніторингу та управління в системі електропостачання локального об’єкту для досягнення ефективного співвідношення між генерацією та споживанням електричної енергії. При дослідженні використовувалась теорія електричних кіл та електронних схем. Була створена електронна система моніторингу та управління електропостачанням в енергосистемі локального об’єкту. Система складається з трьох модулів: центрального процесору, модулю моніторингу параметрів навколишнього середовища та виконавчого модулю, який складається з вимірювального блоку (струм, напруга) та релейного блоку. Центральний процесорний модуль обробляє сигнали, що надходять від моніторингового та вимірювального блоків виконавчого модулю, обробляє їх та формує виконавчі команди на релейний блок для ввімкнення/вимкнення споживачів потужності, або генеруючих пристроїв. Розроблена система надає можливість, з одного боку, здійснювати максимальний відбір потужності від розподілених (відновлюваних) джерел енергії, та з іншого боку, здійснення гнучкого регулювання споживання потужності в енергосистемі локального об’єкту. для досягнення ефективного співвідношення між генерацією електричної енергії, що забезпечується розподіленими джерелами енергії і загальною розподільчою мережею, та сумарним споживанням пристроями навантаження. Електронна система моніторингу та управління електроспоживанням локального об’єкту дозволяє в режимі реального часу здійснювати моніторинг роботи компонентів генеруючої та споживаної потужності. Описані засоби забезпечують оптимальне функціонування електричної системи локального об'єкту за рахунок максимального використання системою потужності, що генерується сонячною батареєю. Крім того, пристрій забезпечує збір та переробку статистичної інформації для подальшого її використання в розробці прогностичних методів функціонування електроенергетичних систем з відновлювальними джерелами енергії. В результаті виконаної роботи була створена електронна система моніторингу та управління електропостачання в енергосистемі локального об’єкту з відповідним формуванням профілів генерації розподілених джерел енергії та необхідного споживання в режимі реального часу для забезпечення ефективного енергоспоживання згідно концепцій автономних розподілених мереж з відновлюваними джерелами енергії та Розумного Будинку.

Цель работы – создание электронной системы мониторинга и управления в системе электроснабжения локального объекта для достижения эффективного соотношения между генерацией и потреблением электрической энергии. При исследовании использовалась теория электрических цепей и электронных схем. Была создана электронная система мониторинга и управления электроснабжением в энергосистеме локального объекта. Система состоит из трех модулей: центрального процессора, модуля мониторинга параметров окружающей среды и исполнительного модуля, который состоит из измерительного блока (ток, напряжение) и релейной блока. Центральный процессорный модуль обрабатывает сигналы, поступающие от мониторингового и измерительного блоков исполнительного модуля, обрабатывает их и формирует исполнительные команды на релейный блок для включения/выключения потребителей мощности или генерирующих устройств. Разработанная система позволяет, с одной стороны, осуществлять максимальный отбор мощности от распределенных (возобновляемых) источников энергии, и с другой стороны, гибкое регулирование потребления мощности в энергосистеме локального объекта для достижения эффективного соотношения между генерацией электрической энергии, которая обеспечивается распределенными источниками энергии и общей распределительной сетью, и суммарным потреблением устройствами нагрузки. Электронная система мониторинга и управления электропотреблением локального объекта позволяет в режиме реального времени осуществлять мониторинг работы компонентов генерирующей и потребляемой мощности. Система позволяет создавать энергетические профили в режиме реального времени, на базе которых формируется алгоритм управления исполнительным блоком для достижения эффективного соотношения между генерацией и потреблением электроэнергии в энергосистеме локального объекта. В результате проделанной работы была создана электронная система мониторинга и управления электроснабжения в энергосистеме локального объекта с соответствующим формированием профилей генерации распределенных источников энергии и необходимого потребления в режиме реального времени для обеспечения эффективного энергопотребления согласно концепции распределенных электтрических сетей с возобновляемыми источниками энергии и Умного Дома.

Development of electronic monitoring and control system for achieving an effective ratio between electrical energy generation and consumption in the local object power supply system. The theory of electrical circuits and electronic circuits were used. The electronic system for monitoring and controlling power supply in the local object power system was developed. The system comprises three modules: central processor, module for monitoring environment parameters and executive module which consists of measuring (current, voltage) and relay blocks. The central processor processes signals from monitoring and measuring blocks and forms executive commands on relay block in order to switch on/off consumer loads and electric generators. Developed systems alowes both maximal power take-off from distributed (renewable) energy sources and flexible implementation of power consumption regulation for achieving an effective ratio between the generation of electrical energy provided by renewable energy sources and the general distribution network, and the total load device consumption in the local object power system. The electronic monitoring and controlling system in the local object power system alows providing generated and consumed loads monitoring in the real time. The system provides an ability to form real time energy profiles based on which the control algorithm for executive block control is formed in order to achieve an effective ratio between generation and consumption of electricity in the power system of the local facility.for in power consumption control system has been developed, which consists of a central processor, monitoring and executive units. The monitoring unit allows you to create energy profiles in real time, on the basis of which the control algorithm in the executive unit is formed in order to achieve an effective ratio between the electricity generation and consumption in the local object power system. As a result of the presented work, an electronic system for monitoring and controling electricity supply in the local object power system with the defined formation of distributed energy sources generation and required consumption profiles in the real time was developed to provide efficient energy consumption according to the concepts of distributed electrical networks with renewable energy sources and Smart House.