МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ГЕНЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В МЕРЕЖУ НА ФОТОЕЛЕКТРИЧНІЙ СТАНЦІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ АПАРАТУ НЕЧІТКИХ МНОЖИН

  • П. Д. Лежнюк Вінницький національний технічний університет
  • А. А. Бартецький Вінницький національний технічний університет
  • І. А. Бартецька Вінницький національний технічний університет
Ключові слова: фотоелектична станція, fuzzy-регулятор, оптимізація, мережевий інвертор

Анотація

Запропоновано математичну модель оптимізації процесу перетворення енергії фотоелектричної станції. Оскільки фотоелектричні станції є нестабільним джерелом енергії, в процесі експлуатації, відповідно до прогнозованого графіка генерування, можуть виникати провали генерування або перегенерування, що є похибкою генерування, обумовленою ймовірнісним характером кліматичних факторів, оскільки погодні умови суттєво впливають на генерування фотоелектричних станцій. Тому виникає необхідність оптимізації роботи фотоелектричних станцій під час передачі електричної енергії в мережу. Встановлено, що для реалізації математичної моделі оптимізації роботи нестабільних джерел електроенергії, зокрема фотоелектричних станції, підходить математичний апарат нечітких множин. В результаті синтезовано математичну модель оптимізації роботи фотоелектричних станцій, реалізовану з використанням математичного апарату нечітких множин. Застосування математичної моделі дозволяє враховувати вплив навколишнього середовища та розподільних електричних мереж на роботу фотоелектричних станцій в процесі генерування та передачі електричної енергії в мережу. Для забезпечення максимального відбору згенерованої енергії фотоелектричної станції та для уникнення аварійної ситуації, у разі виникнення перенапруги в локальній мережі, проведено аналіз факторів, які впливають на перетворення енергії на фотоелектричній станції та які є визначальними в процесі її передачі в мережу. На основі лінгвістичної оцінки факторів впливу на роботу фотоелектричної станції сформовано базу знань та нечіткі логічні рівняння для знаходження вагових коефіцієнтів. На основі отриманих рівнянь розроблено та відлагоджено комп’ютерну модель нечіткого регулятора за допомогою бібліотеки пакету прикладних програм Matlab Fuzzy Logic Toolbox. В результаті моделювання зміни вхідних величин, які характеризують фактори впливу на роботу фотоелектричної станції, на виході регулятора визначається коефіцієнт регулювання, який в подальшому необхідно використовувати для регулювання інвертора під час генерування електричної енергії у мережу.

Біографії авторів

П. Д. Лежнюк, Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри електричних станцій і систем

А. А. Бартецький, Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, асистент кафедри електромеханічних систем автоматизації в промисловості і на транспорті

І. А. Бартецька, Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри електричних станцій та систем

Посилання

О. Ю. Амосов, та Н. Л. Гавкалова, «Проблема ресурсозбереження в Україні та шляхи її вирішення,» у Розвиток системи державного управління в Україні, 2011.

О. П. Голик, та Ю. Б. Бєляєв, «Нейромережна адаптація системи автоматичного керування процесом автономного енергопостачання від альтернативних джерел енергії,» Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті, № 1, с. 44-52, 2014.

P. R. Bijwe, Senior Member, and G. K. Viswanadha Raju, “Fuzzy Distribution Power Flow for Weakly Meshed Systems,” IEEE Transaction on power systems, vol. 21, no. 4, 2006.

П. Д. Лежнюк, В. В. Кулик, О. А. Ковальчук, та І. В. Котилко, «Оптимізація режимів електричних мереж з відновлюваними джерелами енергії з використанням SMART GRID технологій,» Енергетика та комп'ютерно-інтегровані технології в АПК, № 2, с. 17-20, 2014.

James A. Momoh, Abdul R. Ofoli, “Loadmanagment and control of the photovoltaic (PV) system using fuzzy logic,” FEIEEE, Power Engineering LESCOPE '01, Large Engineering Systems Conference, on 11-13 July 2001.

П. Д. Лежнюк, О. А. Ковальчук, та В. В. Кулик, «Оптимізація режиму розподільних електричних мереж з розосередженими джерелами електроенергії,» Наукові праці Донецького національного технічного університету, № 11 (86), с. 250-254, 2011.

С. М. Левицький, та В. С. Бомбик, «Система керування мережевим багаторівневим інвертором напруги», Електромеханічні і енергозберігаючі системи, вип. 1, с. 75-81, 2016.

Ю. И. Митюшкин, Б. И. Мокин, и А. П. Ротштейн, Soft Computing: идентификация закономерностей нечеткими базами знаний. Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2002.

Загальні відомості про взаємодію електромагнітного випромінювання Сонця з атмосферою Землі, 2016. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://poznayka.org/s9922t1.html .

А. П. Ротштейн, Интеллектуальные технологии идентификации: нечеткие множества, генетические алгоритмы, нейронные сети. Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 1999.

С. Д. Штовба, Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. Москва, Россия: Телеком, 2007.

Опубліковано
2018-06-28
Як цитувати
[1]
П. Лежнюк, А. Бартецький, і І. Бартецька, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ГЕНЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В МЕРЕЖУ НА ФОТОЕЛЕКТРИЧНІЙ СТАНЦІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ АПАРАТУ НЕЧІТКИХ МНОЖИН, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 3, с. 28-36, Чер 2018.
Номер
Розділ
Енергетика та електротехніка

Найчитабильні статті цього ж автора(ів)