Имитационная модель фотодизельной системы электроснабжения с интеллектуальным управлением в Matlab/Simulink

Аннотация

Рассмотрена имитационная модель автономной фотодизельной системы электроснабжения (ФДЭС) на постоянном токе. Модель ФДЭС, реализованная в блочном приложении Simulink программного комплекса Matlab, содержит: фотоэлектрическую станцию (ФЭС), дизель-генераторную установку (ДГУ), систему накопления электрической энергии (СНЭЭ), децентрализованный потребитель, а также вспомогательные преобразовательные устройства. ФДЭС-модель позволяет производить анализ энергетического баланса между генерацией, потреблением и доступным энергетическим обменом от СНЭЭ в сопряжении на шине постоянного тока (ШПТ). С помощью предлагаемой модели возможен анализ и оптимизация технико-экономических показателей ФДЭС на постоянном токе с приоритетом генерации ФЭС, что обеспечивает: уменьшение потребления дизельного топлива и карбонизации воздуха, снижение стоимости 1 кВт⋅ч электроэнергии для децентрализованного потребителя, разработку алгоритмов интеллектуального управления составом и режимами электротехнического комплекса. Полученные технико-экономические показатели ФДЭС на постоянном токе превосходят аналогичные системы на переменном токе за счет возможности увеличения вклада ФЭС в энергетический баланс автономной системы электроснабжения. В результате численных экспериментов с изменяющимися входными условиями: годовыми изменениями инсоляции и температуры на различных широтах, авторами обоснованы технические, экономические, экологические критерии эффективности принятия решений и рекомендации по проектированию и эксплуатации ФДЭС на постоянном токе. Разработаны интеллектуальные алгоритмы эффективного управления ФДЭС на постоянном токе.