Студент магистратуры СПбГЭТУ «ЛЭТИ» представил модель гибридной электростанции, которая помимо дизельного топлива может использовать энергию от солнца или ветра.
13.09.2022
В последнее время количество внедряемых возобновляемых источников увеличивается, но дизельная генерация энергии все еще остается одной из самых востребованных в Российской Федерации. Доставка дизельного топлива в труднодоступные территории является достаточно дорогостоящей в связи с логистическими вопросами. Поэтому поиски решения, позволяющего снизить потребление углеводородного топлива, не теряют своей актуальности. Примером возможного решения этой проблемы может служить использование гибридных систем.
«Мы решили рассмотреть возможность использования гибридных систем для увеличения эффективности, надежности и уменьшения потребления топлива дизельных генераторов путем внедрения в систему накопителей энергии с возможностью интеграции возобновляемых источников», – рассказывает студент 1 курса магистратуры факультета электротехники и автоматики (ФЭА) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Руслан Мигранов.
Традиционно используемые для выработки энергии синхронные генераторы обладают существенной инерцией, поскольку содержат в себе массивный вращающийся ротор. Инвертор, в свою очередь, обладает малой инерцией, поэтому напряжение на его выходе изменяется практически мгновенно. При их совместной работе в общей сети при разных скоростях реакции на изменения нагрузки могут появиться нежелательные колебания напряжения и мощности в сети.
Чтобы их избежать, динамику инвертора специально замедляют. Одним из способов замедления динамики является метод виртуального синхронного генератора.
«Этот метод используется для введения в общую систему генерации возобновляемых источников без перегрузок. Например, если нет солнца или ветра, они отключаются, а потом могут снова включиться, и этот процесс может происходить часто. Если не позаботиться об их плавном включении, то в системе могут возникнуть перегрузки по току, что пагубно влияет на всю систему».
Проект Руслана Мигранова «Моделирование гибридной электростанции» реализуется на базе лаборатории кафедры систем автоматического управления (САУ) под руководством доцента Никиты Александровича Доброскока. На данный момент представлена модель системы, позволяющая обеспечить параллельную работу дизельного генератора и источника постоянного тока. Готовое устройство будет представлять из себя макет, состоящий из дизеля генератора, аккумуляторных батарей, инвертора, ключей и нагрузки. Основная задача Руслана – спроектировать плату управления инвертором.
В конечном итоге изобретение сможет применятся не только в автономных источниках энергии, но и для решения вопросов сглаживания профиля энергопотребления из электроэнергетической системы промышленными предприятиями, за счет накопления энергии в аккумуляторные батареи во время низкого спроса (например, ночью) и отдачи во время пикового спроса на электроэнергию.
Проект «Моделирование гибридной электростанции» был отмечен жюри конкурса студенческих НИР в рамках VII Всероссийского молодежного Форума «Наука будущего – наука молодых» – Руслан Мигранов стал серебряным призером.
Разработка соответствует научно-исследовательской и молодежной политикам университета в рамках программы развития «Приоритет 2030».
