Реєстраційний номер
0824U001522, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
13-06-2024
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Система керування акумуляторами з динамічною комутацією
Здобувач
Яременко Михайло Костянтинович,
Керівник Клен Катерина Сергіївна
Опонент Алексієвський Дмитро Геннадійович
Опонент Степенко Сергій Анатолійович
Рецензент Терещенко Тетяна Олександрівна
Рецензент Дерев'янко Денис Григорович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Дисертаційна робота присвячена розвитку теорії керування акумуляторами в системі електроживлення з вітроустановкою на основі застосування динамічної комутації акумуляторів для подовження терміну їх роботи, що дозволяє підвищити ефективність використання енергії вітрового потоку та запропонувати прості алгоритми керування.
У першому розділі розглянуто класифікацію та принципи побудови автономних систем електроживлення з вітроустановками. Досліджено вплив параметрів навколишнього середовища на вихідну потужність вітроустановки. Проаналізовано методи прогнозування параметрів вітрового потоку та критерії оцінки точності прогнозування цих параметрів. Розглянуто особливості експлуатації акумуляторів у системах електроживлення з вітроустановками. Наведено методи підвищення ефективності використання енергії вітру та акумуляторів.
У другому розділі проведено оцінку та прогнозування потужності на виході вітрогенератора та потужності навантаження.
Проведено попередню обробку даних швидкості вітру та потужності навантаження, а саме – визначено закони розподілу функції зміни швидкості вітру та потужності навантаження; проведено відновлення даних швидкості вітру та потужності навантаження різними методами; проведено кореляційний аналіз даних.
Виконано прогнозування функції зміни швидкості вітру та потужності навантаження з різним горизонтом прогнозу з використанням моделі ARIMA, а також методом середнього та методом сталості.
Третій розділ присвячений розрахунку кількості акумуляторів у системі електроживлення з вітроустановкою.
Наведено формулу розрахунку кількості акумуляторів на основі формули Пейкерта. Показано, яким саме чином глибина розряду впливає на ємність акумуляторів, доступну для використання під час конкретного циклу заряду-розряду. Розглянуто вплив температури навколишнього середовища на кількість акумуляторів. Наведено методику розрахунку мінімально необхідної кількості акумуляторів для безперебійного живлення навантаження з урахуванням фактичної ємності акумулятора, яка визначається тривалістю попередньої їх роботи, та у залежності від температури, глибини розряду, струму розряду, часу розряду, похибки прогнозування швидкості вітру та характеристик акумуляторів з врахуванням стохастичного характеру вітрового потоку та потужності навантаження. Проведено розрахунок беззбитковості системи з акумуляторами.
Четвертий розділ присвячений комп’ютерному моделюванню роботи системи електроживлення з вітроустановкою та акумуляторами у програмному середовищі Matlab Simulink.
Розроблено та описано схемну модель вітроустановки з використанням акумулятора та наведено часові діаграми, що пояснюють принцип роботи схеми.
Наведено схемну модель блоку акумуляторів з зарядно-розрядним пристроєм, побудованого з використанням підвищуючого та понижуючого перетворювачів, та системою керування.
Описано роботу блоку комутації акумуляторів, що складається з шести ідентичних акумуляторів, та системи керування, що формує сигнали комутації акумуляторів.
Проведено моделювання схеми вітроустановки з акумуляторами та проведено порівняльний аналіз тривалості безперебійного живлення навантаження з кількістю акумуляторів за формулою розрахунку на основі формули Пейкерта та без урахування формули Пейкерта. Побудовано графіки вхідної та вихідної напруги, а також стану акумуляторів, що підтвердило теоретичні розрахунки.
Дата реєстрації
2024-04-12
Додано/оновлено в НРАТ
2024-06-19 / 2026-07-01
