Параллельная конфигурация
Параллельная гибридная система может быть дополнительно классифицирована как муфты постоянного и переменного тока, как показано на рис. 25.69. В обеих схемах двунаправленный инвертор используется для связи между батареей и источником переменного тока (как правило, выход дизельного генератора). Двунаправленный инвертор может заряжать аккумуляторную батарею (работа выпрямителя), когда избыточная энергия поступает от дизельного генератора или из возобновляемых источников, и действовать как преобразователь постоянного тока в переменный (работа инвертора). Двунаправленный инвертор может также обеспечивать “пиковое бритье” как часть стратегии управления при перегрузке дизельного двигателя, возобновляемые источники энергии (ВИЭ), такие как фотоэлектрические и ветровые, подключены со стороны постоянного тока. Интеграция постоянного тока в ВИЭ приводит к созданию “пользовательских” системных решений для отдельных случаев поставок, требующих высоких затрат на проектирование, оборудование, ремонт и техническое обслуживание. Кроме того, также затруднена возможность расширения энергосистемы https://renewablenergy-world.com/kakaya-effektivnost-primeneniya-teplogeneratora.html для удовлетворения потребностей растущего спроса на энергию и электроэнергию. Лучшим подходом было бы интегрировать ВИЭ на стороне переменного тока, а не на стороне постоянного тока, как показано на рис. 25.69 B.
Параллельные гибридные энергетические системы характеризуются двумя значительными улучшениями по сравнению с серийной и коммутируемой конфигурацией системы.
Мощность инвертора и дизельного генератора, а не их индивидуальные номинальные характеристики компонентов, ограничивают максимальную нагрузку, которую можно поставить. Как правило, это приводит к удвоению пропускной способности системы. Возможность синхронизации инвертора с дизельным генератором обеспечивает большую гибкость для оптимизации работы системы. Будущие системы должны иметь размеры с уменьшенной пиковой мощностью дизельного генератора, что приводит к увеличению доли непосредственно используемой энергии и, следовательно, к повышению эффективности системы.
При использовании одних и тех же силовых электронных устройств как для работы инвертора, так и для выпрямителя количество компонентов системы сводится к минимуму. Кроме того, затраты на монтаж электропроводки и системы снижаются за счет интеграции всех устройств кондиционирования питания в один центральный энергоблок. Эта высокоинтегрированная концепция системы имеет преимущества перед более модульным подходом к проектированию системы, но она может помешать удобной модернизации системы при увеличении нагрузки.
Параллельная конфигурация предлагает ряд потенциальных преимуществ по сравнению с другими системными конфигурациями. Эти цели могут быть достигнуты только в том случае, если интерактивная работа отдельных компонентов контролируется “интеллектуальной” гибридной системой управления энергопотреблением. Хотя сегодняшнее поколение параллельных систем включает системные контроллеры различной сложности и сложности, они не оптимизируют производительность всей системы. Как правило, как дизельный генератор, так и инвертор имеют размеры, соответствующие ожидаемым пиковым нагрузкам. В результате большинство параллельных гибридных энергетических систем не используют свои возможности параллельной, синхронизированной работы нескольких источников питания.
Преимущества заключаются в следующем:
- •
-
Нагрузка на систему может быть удовлетворена оптимальным образом.
- •
-
Эффективность дизельного генератора может быть максимизирована.
- •
-
Техническое обслуживание дизельного генератора может быть сведено к минимуму.
- •
-
Снижение номинальной мощности дизельного генератора, аккумуляторной батареи, инвертора и возобновляемых ресурсов возможно при одновременном соблюдении пиковых нагрузок.
Недостатки заключаются в следующем:
- •
-
Автоматическое управление необходимо для надежной работы системы.
- •
-
Инвертор должен быть настоящим синусоидальным инвертором с возможностью синхронизации с вторичным источником переменного тока.
- •
-
Работа системы менее прозрачна для неподготовленного пользователя системы.