Quelle: knepublishing.com
Das PV-Diesel-Hybridsystem ist die Integration einer Photovoltaikanlage mit einem Dieselgenerator zur Versorgung der Last. Der Zweck dieser Technologie besteht darin, die Kunden 24 Stunden lang mit Strom zu versorgen und gleichzeitig die Betriebsstunden des Dieselgenerators optimal zu reduzieren. Die Systeme bestehen aus PV-Anlagen, Dieselgenerator, Batterien und Wechselrichter. Der Grundbetrieb wird durch Kenntnis des Ladezustands und der Batterie gesteuert.
Die Anwendung dieser Technologie erfordert einige Voraussetzungen, wie das offene Land, das ausreicht, um die Photovoltaikanlagen und Batterien als Energiespeicher zu lokalisieren, und die Verfügbarkeit eines guten Zustands des Dieselgenerators mit automatischem Start / Stopp. Jedoch; Der größte Teil des vorhandenen Diesels ist alt und es gibt nicht genügend Platz für PV-Anlagen, die sich in der Nähe des Dieselgenerators befinden. Es muss also eine Lösung sein, die die Hybridtechnologie an diese realen Situationen anpassen kann.
Das PV-Diesel-Hybridsystem muss mit dem Steuerungssystem ergänzt werden, das die Fähigkeit besitzt, die gesamte Komponente unter bestimmten Bedingungen zu betreiben. Die Energiequellen von Photovoltaik-Arrays und Dieselgeneratoren müssen optimal sein, um die tägliche Lastenergie zu liefern. Das Blockschaltbild ist in dargestelltAbbildung 1und grundlegende Bedienung konnte in gesehen werdenFigur 2.
Der Grundbetrieb eines Photovoltaik-Hybridsystems könnte in drei Lastzustände unterteilt werden, nämlich niedrige Last, mittlere Last und Spitzenlast.
Unter Niedriglastbedingungen ist der Dieselgenerator ausgeschaltet und die Lastenergie wird von der PV-Energie über den Wechselrichter geliefert. Der Dieselgenerator arbeitet bei optimaler Beladung, um die Last zu versorgen, und lädt die Batterie auf, wenn bei mittlerer Last überschüssige Energie vorhanden ist. Im Spitzenlastzustand läuft der Dieselgenerator bei optimaler Belastung parallel zum Wechselrichter. Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom um.
Für die Auslegung und Implementierung des PV-Diesel-Hybridsystems sind vollständige Informationen über den Zustand des Standorts erforderlich.
Die erforderlichen Informationen sind die Verfügbarkeit und der Standort von Freiflächen für PV-Anlagen, das tägliche Lastprofil, wie viele und wie hoch die Kapazität ist. Gibt es einen automatischen Start / Stopp in einem vorhandenen Dieselgenerator? Das Design des PV-Diesel-Hybridsystems basiert auf den obigen Informationen.
Normalerweise ist das Steuergerät des PV-Diesel-Hybridsystems jedoch vollautomatisch eingestellt; Der größte Teil des Dieselgenerators vor Ort verfügt nicht über eine automatische Start / Stopp-Steuerung. Der Bediener muss also den Dieselgenerator starten, wenn das Steuergerät auslöst, und dem Bediener ein Zeichen geben, um den Dieselgenerator zu starten
Der vollautomatische Modus mit dem Bediener muss den Dieselgenerator starten, indem er das Schild von der Steuerung aus beobachtet. Dies ist zu riskant, denn wenn der Dieselgenerator mitten in der Nacht starten muss und der Bediener sich dessen nicht bewusst ist, wird das System geschlossen. aus.
Die charakteristische Leistung zeigt, dass die Last während einer guten Sonneneinstrahlung direkt von einer Photovoltaikanlage geliefert wird und die überschüssige Energie an die Batterie geht, die nachts oder bei geringer Sonneneinstrahlung für die Last verwendet wird.
Wenn die Standortlast einen höheren Wert als voreingestellt erreicht hat oder bei geringer Sonneneinstrahlung, wird der Dieselgenerator gestartet und parallel zum Wechselrichter in Betrieb genommen, um die Last zu versorgen und / oder die Batterien zu laden
Der vollautomatische Modus kann nicht optimal ausgeführt werden, wenn der Dieselgenerator die automatische Start / Stopp-Steuerung nicht abgeschlossen hat, da der Bediener den Dieselgenerator ein- und ausschalten muss, wenn das Steuerungssystem dies verlangt. Manchmal schaltet der Bediener den Dieselgenerator nicht ein oder aus und es wird das gesamte System heruntergefahren. Um dieses Problem zu vermeiden, muss das Steuergerät über den Betriebsquellenmodus verfügen, bei dem der Betrieb des Dieselgenerators vom Bediener abhängt. Der Betreiber sollte den Dieselgenerator nach einem Zeitplan betreiben.Während die Synchronisation zwischen Wechselrichter und Dieselgenerator noch von der Steuereinheit gesteuert wird.
Die andere Option ist der manuelle Modus. Dieser Modus muss verfügbar sein, da so viele bestehende Dieselkraftwerke nicht über die automatische Start / Stopp-Steuerung verfügen
Durch Verwendung dieses manuellen Modus kann dies abhängig von dem vom Systemplaner festgelegten Betriebsmuster eingestellt werden.
- Alle Lasten werden vom Dieselgenerator geliefert
- Die gesamte vom Dieselgenerator gelieferte Last und die überschüssige Energie werden zum Laden der Batterie verwendet.
4. Ergebnis und Diskussion.
Die meisten realen Bedingungen vor Ort werden von der Hybridtechnologie nicht unterstützt. Zum Beispiel, dass der vorhandene Dieselgenerator nicht mit einer automatischen Start / Stopp-Steuerung ausgestattet ist und in der Nähe des Dieselgenerators kein offener Raum verfügbar ist, in dem PV-Arrays installiert werden sollten.
Das Betriebssystem im vollautomatischen Modus ohne automatische Start / Stopp-Steuerung des vorhandenen Diesels funktioniert nicht optimal, da das System heruntergefahren wird, wenn der Bediener den Dieselgenerator nicht einschaltet. Es wäre besser, wenn das System im halbautomatischen / Run-Source-Modus betrieben würde. Dies bedeutet, dass der Dieselgenerator vom Bediener als Zeitplan gestartet oder gestoppt werden sollte, während die Synchronisation zwischen Wechselrichter und Dieselgenerator weiterhin vom Steuergerät gesteuert wird.
Das andere Problem vor Ort besteht darin, dass, wenn in der Nähe des Dieselgenerators kein offener Raum für die PV-Anlagen vorhanden ist, die PV-Anlagen weit vom Dieselgenerator entfernt sein müssen. Das heißt, es wird ein Kabel benötigt, um die PV-Anlagen und die Steuereinheit zu verbinden, die sich dort befindet, wo der Dieselgenerator stattfindet. Für diesen Zustand könnte dies im Run-Source-Modus erfolgen, aber die Lastverteilung zwischen Wechselrichter und Dieselgenerator wird vom Bediener vorgenommen, und es tritt kein Stromausfall auf, wenn der Dieselgenerator die Last übernimmt.
Die Optionen des manuellen Modus werden verwendet, wenn ein Problem mit dem Wechselrichter vorliegt und das System nur mit Diesel betrieben wird oder wenn die Spitzenlast und die Batterie schwach sind.
Um sich an die tatsächlichen Standortbedingungen anzupassen, muss die Technologie des PV-Diesel-Hybridsystems mit mehreren optionalen Modi ergänzt werden, um unterschiedliche Bedingungen von einem Standort zum anderen Standort zu antizipieren.
