Имитационное моделирование электротехнического оборудования солнечной электростанции в различных климатических условиях
Ключевые слова:
солнечная энергетика, имитационный макет солнечной электростанции, моделирование, испытания, электротехническое оборудование
Аннотация
Перед началом практической эксплуатации солнечных электростанций требуется проведение имитационных испытаний их электротехнического оборудования в условиях, приближенных к реальным. Описан метод имитации работы солнечных электростанций, представлены результаты исследования работы фотоэлектрической станции, работающей в различных условиях эксплуатации. С использованием функционала математической модели солнечной электростанции, основанной на библиотеке PVLIB, проведена верификация физико-математической модели фотоэлектрической станции в широком диапазоне параметров окружающей среды. Показана принципиальная применимость имеющейся в ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» физико-математической модели для проведения имитационных испытаний работы солнечных электростанций в условиях, приближенных к реальным.
Литература
1. Holmgren W.F., Hansen C.W., Mikofski M.A. Pvlib Python: a Python Package for Modeling Solar Energy Systems // J. Open Source Software. 2018. V. 3(29). P. 884.
2. Zhang J. Hardware-in-the-loop Simulation of EV Smart Charging in a Distribution Grid [Электрон. ресурс] https://repository.tudelft.nl/file/File_da354330-e319-4697-b44f-9bf117d80f07?preview=1 (дата обращения 14.12.2023).
3. Dolara A., Leva S., Manzolini G. Comparison of Different Physical Models for PV Power Output Prediction // Solar Energy. 2015. V. 119. Pp. 83—99.
4. Operating and Information Manual for PV-Simulator [Электрон. ресурс] https://www.idm-instrumentos.es/files/fuentes/BajaMedia%20potencia/PV-Sim_B_E%20manual.pdf (дата обращения 14.12.2023).
5. Рекутов О.Г., Юдинцев А.Г. Анализ способов построения имитаторов солнечных батарей для физического моделирования систем электроснабжения космических аппаратов // Доклады ТУСУР. 2020. Т. 23. № 2. С. 108—115.
6. Шкуратов А.В. Формирователь аналоговых вольт-амперных характеристик для имитатора солнечной батареи // Доклады ТУСУР. 2018. Т. 21. № 3. С. 93—97.
7. Abd Alrahim Shannan N.M., Yahaya N.Z., Singh B. Single-diode Model and Two-diode Model of PV Modules: a comparison // Proc. IEEE Control System, Computing and Engineering Intern. Conf. 2013. Pp. 210—214.
8. Double Diode Model [Электрон. ресурс] https://www.pveducation.org/pvcdrom/characterisation/double-diode-model (дата обращения 15.12.2023).
---
Для цитирования: Харитонов Д.А., Васьков А.Г., Айнуллоева И.Н. Имитационное моделирование электротехнического оборудования солнечной электростанции в различных климатических условиях // Вестник МЭИ. 2024. № 4. С. 80—89. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-80-89
---
Исследование выполнено в рамках проекта «Системы управления солнечно-дизельными комплексами» при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № FSWF-2022-0006)
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Holmgren W.F., Hansen C.W., Mikofski M.A. Pvlib Python: a Python Package for Modeling Solar Energy Systems. J. Open Source Software. 2018;3(29):884.
2. Zhang J. Hardware-in-the-loop Simulation of EV Smart Charging in a Distribution Grid [Elektron. Resurs] https://repository.tudelft.nl/file/File_da354330-e319-4697-b44f-9bf117d80f07?preview=1 (Data Obrashcheniya 14.12.2023).
3. Dolara A., Leva S., Manzolini G. Comparison of Different Physical Models for PV Power Output Prediction. Solar Energy. 2015;119:83—99.
4. Operating and Information Manual for PV-Simulator [Elektron. Resurs] https://www.idm-instrumentos.es/files/fuentes/BajaMedia%20potencia/PV-Sim_B_E%20manual.pdf (Data Obrashcheniya 14.12.2023).
5. Rekutov O.G., Yudintsev A.G. Analiz Sposobov Postroeniya Imitatorov Solnechnykh Batarey dlya Fizicheskogo Modelirovaniya Sistem Elektrosnabzheniya Kosmicheskikh Apparatov. Doklady TUSUR. 2020;23;2:108—115. (in Russian).
6. Shkuratov A.V. Formirovatel' Analogovykh Vol't-ampernykh Kharakteristik dlya Imitatora Solnechnoy Batarei. Doklady TUSUR. 2018;21;3:93—97. (in Russian).
7. Abd Alrahim Shannan N.M., Yahaya N.Z., Singh B. Single-diode Model and Two-diode Model of PV Modules: a Comparison. Proc. IEEE Control System, Computing and Engineering Intern. Conf. 2013:210—214.
8. Double Diode Model [Elektron. Resurs] https://www.pveducation.org/pvcdrom/characterisation/double-diode-model (Data Obrashcheniya 15.12.2023)
---
For citation: Kharitonov D.A., Vasykov A.G., Ainulloyeva I.N. Imitational Modeling of SPP Electrical Equipment in Various Climatic Conditions. Bulletin of MPEI. 2024;4:80—89. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-80-89
---
The Research was Carried out within the Framework of the Project «Solar-diesel Complex Management Systems» with the Support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Grant no. FSWF-2022-0006)
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
2. Zhang J. Hardware-in-the-loop Simulation of EV Smart Charging in a Distribution Grid [Электрон. ресурс] https://repository.tudelft.nl/file/File_da354330-e319-4697-b44f-9bf117d80f07?preview=1 (дата обращения 14.12.2023).
3. Dolara A., Leva S., Manzolini G. Comparison of Different Physical Models for PV Power Output Prediction // Solar Energy. 2015. V. 119. Pp. 83—99.
4. Operating and Information Manual for PV-Simulator [Электрон. ресурс] https://www.idm-instrumentos.es/files/fuentes/BajaMedia%20potencia/PV-Sim_B_E%20manual.pdf (дата обращения 14.12.2023).
5. Рекутов О.Г., Юдинцев А.Г. Анализ способов построения имитаторов солнечных батарей для физического моделирования систем электроснабжения космических аппаратов // Доклады ТУСУР. 2020. Т. 23. № 2. С. 108—115.
6. Шкуратов А.В. Формирователь аналоговых вольт-амперных характеристик для имитатора солнечной батареи // Доклады ТУСУР. 2018. Т. 21. № 3. С. 93—97.
7. Abd Alrahim Shannan N.M., Yahaya N.Z., Singh B. Single-diode Model and Two-diode Model of PV Modules: a comparison // Proc. IEEE Control System, Computing and Engineering Intern. Conf. 2013. Pp. 210—214.
8. Double Diode Model [Электрон. ресурс] https://www.pveducation.org/pvcdrom/characterisation/double-diode-model (дата обращения 15.12.2023).
---
Для цитирования: Харитонов Д.А., Васьков А.Г., Айнуллоева И.Н. Имитационное моделирование электротехнического оборудования солнечной электростанции в различных климатических условиях // Вестник МЭИ. 2024. № 4. С. 80—89. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-80-89
---
Исследование выполнено в рамках проекта «Системы управления солнечно-дизельными комплексами» при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № FSWF-2022-0006)
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Holmgren W.F., Hansen C.W., Mikofski M.A. Pvlib Python: a Python Package for Modeling Solar Energy Systems. J. Open Source Software. 2018;3(29):884.
2. Zhang J. Hardware-in-the-loop Simulation of EV Smart Charging in a Distribution Grid [Elektron. Resurs] https://repository.tudelft.nl/file/File_da354330-e319-4697-b44f-9bf117d80f07?preview=1 (Data Obrashcheniya 14.12.2023).
3. Dolara A., Leva S., Manzolini G. Comparison of Different Physical Models for PV Power Output Prediction. Solar Energy. 2015;119:83—99.
4. Operating and Information Manual for PV-Simulator [Elektron. Resurs] https://www.idm-instrumentos.es/files/fuentes/BajaMedia%20potencia/PV-Sim_B_E%20manual.pdf (Data Obrashcheniya 14.12.2023).
5. Rekutov O.G., Yudintsev A.G. Analiz Sposobov Postroeniya Imitatorov Solnechnykh Batarey dlya Fizicheskogo Modelirovaniya Sistem Elektrosnabzheniya Kosmicheskikh Apparatov. Doklady TUSUR. 2020;23;2:108—115. (in Russian).
6. Shkuratov A.V. Formirovatel' Analogovykh Vol't-ampernykh Kharakteristik dlya Imitatora Solnechnoy Batarei. Doklady TUSUR. 2018;21;3:93—97. (in Russian).
7. Abd Alrahim Shannan N.M., Yahaya N.Z., Singh B. Single-diode Model and Two-diode Model of PV Modules: a Comparison. Proc. IEEE Control System, Computing and Engineering Intern. Conf. 2013:210—214.
8. Double Diode Model [Elektron. Resurs] https://www.pveducation.org/pvcdrom/characterisation/double-diode-model (Data Obrashcheniya 15.12.2023)
---
For citation: Kharitonov D.A., Vasykov A.G., Ainulloyeva I.N. Imitational Modeling of SPP Electrical Equipment in Various Climatic Conditions. Bulletin of MPEI. 2024;4:80—89. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-80-89
---
The Research was Carried out within the Framework of the Project «Solar-diesel Complex Management Systems» with the Support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Grant no. FSWF-2022-0006)
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-06-18
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
