Bu öğeden alıntı yapmak, öğeye bağlanmak için bu tanımlayıcıyı kullanınız:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46864| Başlık: | Підвищення енергоефективності системи електропостачання оздоровчого табору «Промінь» встановленням фотоелектричних панелей |
| Diğer Başlıklar: | Increasing the energy efficiency of the "Promin" health camp power supply system by installing photovoltaic panels |
| Yazarlar: | Якимчук, Петро Миколайович Yakymchuk, Petro |
| Bibliographic description (Ukraine): | Якимчук П. М. Підвищення енергоефективності системи електропостачання оздоровчого табору «Промінь» встановленням фотоелектричних панелей : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / наук. кер. В. П. Коваль. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 88 с. |
| Yayın Tarihi: | Ara-2024 |
| Date of entry: | 21-Ara-2024 |
| Yayıncı: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Коваль, Вадим Петрович Koval, Vadym |
| UDC: | 621.3 |
| Anahtar kelimeler: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка сонячна енергетика мікромережа постійна напруга електропостачання solar energy microgrid direct voltage electricity supply |
| Number of pages: | 88 |
| Özet: | У кваліфікаційній роботі представлено проектування та моделювання фотоелектричної (PV) системи для будинку та мікромережі постійного струму для літнього дитячого табору. Через віялові відключення та з метою підвищення надійності електроживлення прийнято рішення модернізувати діючу систему електропостачання шляхом встановлення фотоелектричної системи живлення та мікромережі постійного струму напругою 48 В. Фотоелектрична система розрахована за допомогою Homer Pro, а динамічне моделювання було виконано в Simulink. Проведено динамічне імітаційне моделювання мікромережі для житлових будинків дитячого табору в режимі автономної роботи. Результати моделювання показали, що при підключенні ви від’єднанні будинків від спільної шини, надлишкова енергія подається в мікромережу і використовується іншими будинками. Тобто система балансується. В результаті встановлено, що система з фотоелектричних модулів, акумуляторної батареї та аварійного резервного генератора є найкращим, економічно вигідним і надійним варіантом електропостачання в зазначених умовах. This qualification work presents the design and modelling of a photovoltaic (PV) system for a building and a DC microgrid for a summer children's camp. Due to rolling blackouts and in order to increase the reliability of the power supply, it was decided to modernise the existing power supply system by installing a 48 V DC photovoltaic power system and microgrid. The PV system was designed using Homer Pro, and dynamic modelling was performed in Simulink. Dynamic simulation modelling of the microgrid for residential buildings of a children's camp in the off-grid mode was carried out. The simulation results showed that when houses are connected and disconnected from the common bus, excess energy is supplied to the microgrid and used by other houses. In other words, the system is balanced. As a result, it was found that a system of photovoltaic modules, a battery and an emergency backup generator is the best, most cost-effective and reliable option for power supply in these conditions. |
| Açıklama: | Обраний об’єкт електропостачання, а саме дитячій табір «Промінь» складається з 9 діючих житлових будинків для проживання дітей, головного корпусу та складських будиночків, які мають централізоване електропостачання. Проте через віялові відключення та з метою підвищення надійності електроживлення прийнято рішення модернізувати діючу систему електропостачання шляхом встановлення фотоелектричної станції та мікромережі постійного струму напругою 48 В. Результати проектування показали, що фотоелектрична мікромережа постійного струму в житлових будинках дитячого табору є найкращим рішенням з точки зору безпеки для дітей, надійності електропостачання і вартості. Шляхом імітаційного моделювання, встановлено, що такі фактори, як коливання потужності сонячного випромінювання, нерівномірне використання енергії в таборі можуть бути збалансовані шляхом розподілу надлишкової енергії між мікроенергетичними системами кожного будинку в таборі через спільну шину постійного струму. |
| Content: | ВСТУП 7 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 10 1.1 Мережева сонячна фотоелектрична система 10 1.2 Гібридні сонячні фотоелектричні системи 11 1.3 Автономна фотоелектрична система для віддаленого проживання 11 1.4 Мікромережева фотоелектрична система 14 1.4.1 Мікромережа постійного струму з децентралізованою системою зберігання 15 1.4.2 Мікромережа постійного струму з централізованою системою зберігання 16 1.5 Висновки до розділу 16 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 18 2.1 Обґрунтування стану та опис об’єкту 18 2.2 Електричне навантаження житлових дитячих будинків 19 2.3 Проектування та вибір характеристик компонентів системи 21 2.4 Аналіз економічних показників для житлового будинку 23 2.5 Аналіз поступлення та споживання електроенергії у будинку 24 2.6 Аналіз стійкості системи до зміни випадкових факторів 27 2.7 Електричне навантаження головного корпусу 30 2.8 Розрахунок та проектування характеристик компонентів системи електропостачання головного корпусу 31 2.9 Аналіз економічних показників для головного корпусу 34 2.10 Аналіз стійкості системи електропостачання головного корпусу до змінних факторів 37 2.11 Висновки до розділу 39 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 41 3.1 Динамічне моделювання мікромережевої фотоелектричної системи постійного струму для житлових будинків дитячого табору 41 3.1.1 Підключення до мікромережі 41 3.1.2 Розрахунок номінального струму сонячних фотоелектричних модулів 43 3.1.3 Розрахунок еквівалентного опору навантаження для імітаційного моделювання 45 3.1.4 Характеристики акумуляторної батареї 46 3.1.5 Динамічне моделювання та результати 47 3.2 Динамічне моделювання автономної роботи фотоелектричної гібридної системи живлення головного корпусу 62 3.2.1 Компоненти системи 62 3.2.2 Моделювання системи при 50 % навантаженні і акумулятору зарядженому на 50 % 63 3.2.3 Моделювання системи при повному навантаженні і акумулятору зарядженому на 50% 67 3.2.4 Моделювання системи при повному навантаженні і акумулятору зарядженому на 98 % 70 3.2.5 Моделювання системи при 50 % навантаженні і акумулятору зарядженому на 98 % 72 3.3 Висновки до розділу 74 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 76 4.1 Заходи безпеки при монтажі електроустановок 76 4.2 Допомога при ураженні електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В 78 4.3 Захист від іонізуючих випромінювань 80 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 82 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 84 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46864 |
| Copyright owner: | © Якимчук П.М., 2024 |
| References (Ukraine): | 1. Перспективи розвитку електроенергетики і роль відновлювальних джерел енергії// Невідомський М.В.; Копит М.Б.; Якимчук П.М.; Горлачук М.А.; Войтович І.А./Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХIII міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 11–12 груд. 2024.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: 2024. Т. 2. – 17- 18 2. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 3. Коваль В. П. Суміщене електропостачання від поновлювальних джерел енергії / Вадим Коваль // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій― присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 294. 4. Коваль В.П. Фотоелектрична станція для забезпечення власних потреб // В.П. Коваль, Д.Ф.Паловці, Abul Kalam Azad / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С . 5. Коваль В.П. Вплив ємності акумулятора на ефективність роботи фотоелектричної станції//В.П.Коваль / Інноваційні технології в світлотехніці та електроенергетиці : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф., Харків, 16–17 трав. 2024 р. / Нац. акад. наук вищ. освіти України, Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова, Нац. наук. центр «Ін-т метрології» [та ін.]. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2024. – С. 75- 77. 6. Board, M. S. (2008). Designing sustainable off-grid rural electrification projects: principles and practices. World Bank: Washington, DC, USA. 7. Філюк Я. О. Автономне живлення зовнішнього освітлення з використанням світлодіодних джерел світла / Ярослав Філюк, Вадим Коваль // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій», 19–21 травня 2015 року — Т. : ТНТУ, 2015 — С. 191-192. 8.Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10 9. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2023, Vol. 3628, Pages 574-585. 10.Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування“, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202. 11.Opiyo, N. N. (2018). Different storage-focused PV-based mini-grid architectures for rural developing communities. Smart Grid and Renewable Energy, 9(5), 75-99. 12.Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing // Proceedings of the International Conference „Advanced applied energy and information technologies 2021‖, 2021 13.Bohdan Orobchuk, Oleh Buniak, Ivan Sysak, Serhii Babiuk, Ihor Bodnarchuk, Vadym Koval (2024) Development of Software for the Implementation of Automated Reserve Input Modes Operation. 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 12-14, Vol. 3742, Pages 316-336 14.Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. — Т. : ТНТУ, 2013. — Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. — С. 53 1. Коваль В. П. Енергоефективність системи позиціонування фотоелектричних батарей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, Ю. О. Пилипчук // Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 16- 17 листопада 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 3. — С. 139. 15.Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування―, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202 16.Іме А.Н. Підвищення ефективності сонячних панелей шляхом використання водяного охолодження/Аях Нсікак Іме, В.П. Коваль//Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій ―, 25-26 листопада 2020 року.—Т.: ТНТУ, 2020.—Том 2.— С. 80–81 17.Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing / Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin // ICAAEIT 2021, 15-17 December 2021. — Tern.: TNTU, Zhytomyr «Publishing house „Book-Druk“» LLC, 2021. — P. 14–19. — (Electrical engineering and power electronics) 18.Коваль В.П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів / В.П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Я.М. Осадца, Л.М. Костик // Вісник Хмельницького національного університету – 2022. - №5. – С.168–173 19.Енергоощадна інтелектуальна система керування механічною системою / Богдан Оробчук, Іван Сисак, Ярослав Осадца, Вадим Коваль, Сергій Бабюк // МММТЕС, 22-23 листопада 2022 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2022. — С. 128–130. — (Прикладні застосування механіки в задачах енергозбереження) 20.Керея Ю.Б. Роль системи накопичення енергії у електроенергетичній системі //Ю.Б.Керея, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 68. 21.Стельмах С.С. Енергоефективність гідроакумулюючих установок малої потужності // С.С.Стельмах, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 71. 22.Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249. 2. Понтус О.В. Особливості проектування та введення в експлуатацію промислової сонячної електростанції // О.В. Понтус, Р.А. Карпишин, В.П.Коваль / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С 19-21. 23.14 Desai, A., Mukhopadhyay, I., & Ray, A. (2020, June). Exploring technical and economic feasibility of a stand-alone solar PV based DC distribution system over AC for use in houses. In 2020 47th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC) (pp. 2387-2391). IEEE. 24.Khalil, L., Bhatti, K. L., Awan, M. A. I., Riaz, M., Khalil, K., & Alwaz, N. (2021). Optimization and designing of hybrid power system using HOMER pro. Materials Today: Proceedings, 47, S110-S115. 25.Oulis Rousis, A., Tzelepis, D., Konstantelos, I., Booth, C., & Strbac, G. (2018). Design of a hybrid AC/DC microgrid using Homer Pro: Case study on an islanded residential application. Inventions, 3(3), 55. 26.Deshmukh, M. K., & Singh, A. B. (2019). Modeling of energy performance of stand-alone SPV system using HOMER pro. Energy Procedia, 156, 90-94. 27.Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник/ В.Ц.Жидецький, В.С Джигирей, О.В.Мельников. – Вид. 5-те, доповнене. – Львів: Афіша, 2000. – 350 с. 28.Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Koleksiyonlarda Görünür: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Bu öğenin dosyaları:
| Dosya | Açıklama | Boyut | Biçim | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота_Якимчук П.М..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Якимчук П.М. | 4,53 MB | Adobe PDF | Göster/Aç |
DSpace'deki bütün öğeler, aksi belirtilmedikçe, tüm hakları saklı tutulmak şartıyla telif hakkı ile korunmaktadır.
Yönetim Araçları