Wie die installation des RES verlängert, was einen kritischen Bedarf für die bestmögliche Nutzung der Energie produziert. Die Antwort ist, naja, wie zu erreichen die Produktion und das optimale management von erneuerbaren Energien ist, befindet sich in diesen Zeilen. Das vorgeschlagene system umfasst Photovoltaik und Windkraftanlagen vertikale Achse (VAWTs), die Energie erzeugen, die proportional zu der Sonnenschein und wind Geschwindigkeit. Der überschuss dieser Energie können gespeichert werden entweder in Batterien verfügbar, oder werden umgewandelt in potentielle Energie durch Wasser Pumpe heben von Wasser tank unteren Behälter befindet sich in υδατόπυρο. Diese Energie kann genutzt werden, um Elektrizität zu produzieren, in Fällen, in denen die Nachfrage übersteigt die Produktion. In Bezug auf das Wasser des υδατόπυργου, die Rück-Umwandlung von potentieller Energie in elektrische Energie über υδρογεννήτριας. In Fällen, In denen die Fertigung in Kombination mit der Verfügbarkeit von Energie werden nicht in der Lage, die Nachfrage zu erfüllen, wurde zur Verfügung gestellt für die Verbindung von μικροδικτύου mit δίκτου HEDNO, während für die Fälle der verlängerten Urlaub in die Bedienung des Anbieters, Bestimmung wurde für die installation von generator öl beliefern.

Die standard-microgrid hat die innovation zu zentralisieren und verfügt über die DC-Bus-als die wichtigste Quelle von Energie. Dies bedeutet, dass εκμεταλευόμενος DC-Bus, der Produzent anschließen kann viele verschiedene Netzwerke, die können unabhängig arbeiten oder/und mittels eines Klebstoffs. Klarer zu werden, können verbunden werden zu drei-Phasen-Wechselrichter, die dazu führen bzw. τριασικά Lasten und zur gleichen Zeit verbinden zwei unabhängige einphasige Wechselrichter, die dazu führen, dass zwei unabhängige Einphasen-Lasten. Der controller pre-set kritischen Belastungen, können die Berechnungen für alle Netze zu "denken" und "entscheiden" für alle zur gleichen Zeit wie es war, ein vollwertiges Netzwerk.

Natürlich ist die Organisation und Priorisierung von allen oben genannten Funktionen des δυστήματος es liegt in der Verantwortung des innovativen stand-alone-controller (AmEFC), die Entscheidungen über die Nutzung von Energie. Ein wesentlicher Faktor, der Einfluss auf die Verteilung der macht, keine andere, als die Einstufung der Belastung. Abhängig von der Kritikalität der Last bestimmt und die Priorität. Der andere Faktor, der Einfluss auf die Entscheidungen der controller Vorhersagen zu nehmen auf die Sonne und den wind Geschwindigkeit in die nächsten paar Tage. Und natürlich, mit dieser innovativen software erhält man die Fähigkeit, Zugang zu Informationen über den Betrieb aller Teile des Systems, die änderung von Parametern und eine Verringerung der Abnutzung der μικροδικτύου.

Ein großer Vorteil insgesamt ist das system die Möglichkeit der jede Abteilung in der Verlängerung. Ein typisches Beispiel ist die innovation in der Auswahl von Wechselrichtern, die ist verbunden mit genau das, was das Ziel der übung. Dieses feature ist und das öffnet den Weg für die Anwendung des Vorschlags in einem größeren Maßstab. Das Ziel ist die Vernetzung von solchen μικροδικτύων in das urbane Gefüge und das bessere management von Energie durch die Zusammenarbeit von die controller.

Ziele

Die dominanten Ziele, auf denen Sie beruht, insgesamt, diese Studie ist die folgende:

  • Zuverlässigkeit und Haltbarkeit durch dynamische Anpassungen der Produktion und der Verbrauch von Elektrizität.
  • Optimale Energie-management mit εξισσορόπηση Angebot und Nachfrage durch die Bewertung der Kapazität der Energieerzeugung und Kenntnisse über Wetter-Prognosen.
  • Skalierbarkeit, das wird erreicht durch die Möglichkeit der Anpassung des Systems auf die Veränderung in der Nachfrage, und die Flexibilität, die zur Integration der neuen erneuerbaren Energie-Quellen. Sehr wichtig ist auch die Möglichkeit, μικροδικτύων zum Betrieb in der Größenordnung von einer Stadt, die gemeinsame Nutzung von Ressourcen mit dem rest der Mikro-Netzwerke.

Exemplarische Vorgehensweise Abschnitte μικροδικτύου

Dann präsentieren wir Ihnen im detail die Gestaltung, die theoretischen Grundlagen, technologischen Entwicklungen und praktische Anwendungen von jedem Abschnitt der μικροδικτύου, beleuchtet, Ihre Fähigkeit zu herrschen, im Bereich der integration von erneuerbaren Energien.

  • Solar-Photovoltaik - (PV) - Anlagen: Auf der Grundlage der , so dass die Skalierbarkeit des Systems und der Anpassung an die sich ändernden Energiebedarf.
  • Ανεμογεννήτριs Vertikale Achse (VAWT): Ihr design gewährleistet eine geringe akustische Störungen, während der Zugänglichkeit, am Boden vereinfacht die Wartung Aufgaben. Darüber hinaus sind diese Windräder demonstrieren, erhöht die Effizienz und unter abnorme Wetterbedingungen, mit Energie, auch wenn die herkömmliche Windkraftanlagen können mit Problemen konfrontiert. Das design und die hier verwiesen wird, sind die artikulierten Art, erleichtert zukünftige Erweiterungen erforderlich.
  • Wasser Pumpen: Die Nutzung der Fähigkeit der gravitative potentielle Energie, die Pumpen bieten eine zuverlässige und επεκτάσιομο medium für die Speicherung von Energie für die zukünftige Verwendung.

Ein weiterer fester Bestandteil der mikronetzist und der MPPT, die Rolle zu identifizieren, die maximale Arbeitspunkt des RES. Entworfen, um über die optimale Nutzung der exportierten Energie, jede RES verbunden ist einzeln mit den entsprechenden MPPT.

Auch den Austausch von Daten in Echtzeit durch direkt-Konfiguration der Daten in der cloud. Die Zusammenschaltung dieser MPPT abgeschlossen wird in der DC-Bus, die arbeitet als ein einziges Zentrum für die Verteilung und Verwaltung von Energie. Der modulare Ansatz stellt sicher hier und Skalierbarkeit.

Um die Glaubwürdigkeit des Systems der μικροδικτύου incorporated in dieser Batterie packs. Die microgrid bietet Flexibilität bei der Wahl der Batterie-Technologie, mit Optionen für eine Blei-Säure-Batterien (Blei-Säure), oder für erweiterte lithium-Batterien.

Jede Batterie pack ist ausgestattet mit einem modernen Batterie-Management-System (Battery Management System – BMS), die spielt eine wichtige Rolle beim Schutz der Gesundheit und Lebensdauer der Batterie durch die präzise Steuerung der Ladung und Entladung.

Da die MPPT, die BMS-Systeme haben die Fähigkeit zur übertragung von Echtzeit-Daten über die Leistung der Batterie und die Messungen, die Ihrer Gesundheit auf der cloud-Plattform des Herstellers der Batterie. Diese integration von Daten öffnet den Weg für die remote-überwachung, - Diagnose der Gesundheit und prädiktive Analyse, die Bereitstellung der Parteien mit wertvollen Informationen über die Leistung und die erwartete Lebensdauer der Batterie.

Wenn der Energieverbrauch Anforderungen erweitert werden in die Zukunft, die Architektur der Mikronetz ermöglicht eine einfache Skalierbarkeit, ohne die Notwendigkeit für eine komplette übersicht der zentralen Infrastruktur.

Diese Wechselrichter sind nicht nur passive Elemente. Es ist ausgestattet mit sensoren und Kommunikationseinheiten, die Sie ständig überwachen und den Fluss von Energie. Und diese Daten transformiert werden in Echtzeit an die cloud-Plattform, die gehalten wird durch den Hersteller des Wechselrichters. Die integration von cloud ermöglicht remote-überwachung, - analytische Verarbeitung, und der Möglichkeit, die vorausschauende Wartung, die Verringerung der Latenz, und die kontinuierliche Bereitstellung von Energie.

Zusätzlich sind die Wechselrichter miteinander verbunden, wodurch eine interne Kommunikation Netzwerk. Diese Schnittstelle zwischen Wechselrichter ist wichtig für die Koordination der Funktionen, der Wartung phase und sorgen für eine ausgewogene Verteilung der Last auf die drei Phasen-system.

In der komplexen Architektur der ursprünglichen μικροδικτύου AmEFC, die Energie Verbrauch ist intelligent weiterentwickelt, basierend auf der Bedeutung und die Priorität der angeschlossenen Last. In unserem system identifiziert die folgenden Arten von Lasten:

Critical Loads:

In, dass, typisch, Sie gehören zum Leben-support-Systeme, einstellbare sanitären Umgebungen, not-Beleuchtungsanlagen, Kommunikationssysteme und andere notwendige Dienste. Die Bedienung des Systems beruht auf der kritischen Lasten werden nie aufhören, die Ihren Betrieb.

Normal Geladen Wird:

Sie bilden den größten Teil des Verbrauchs und stellen die Geräte und Systeme des Alltags, der Beleuchtung und der Klimaanlage bis zu den Haushaltsgeräten. Obwohl diese Belastungen profitieren auch die ununterbrochene Versorgung mit Strom, es gibt eine Hierarchie von service.

Laden Υδατόπυργου:

In Fällen, In denen die Produktion von Energie übertrifft deutlich den Verbrauch von statt dessen, dass Energie verloren geht, wird das system Sie direkt zum Wasserturm. Diese Pumpen werden seit dem ersten beurteilen, Wetter Bedingungen und Daten Akku, drehen Sie den überschüssigen Strom, um die dynamische.

Schnittstelle zum Netzwerk: Bietet Unterstützung, vor allem bei langen Zeiten geringer Produktion erneuerbarer Energien oder bei unvorhergesehenen Anstieg der Nachfrage. Das system zieht den Strom aus dem Netz, die gewährleisten, dass die interne Energie-Gleichgewicht intakt bleibt, während im Fall der Produktion von überschüssiger Energie, es können zurückgegeben werden zurück zu die Netzwerk.

Diesel-generator-power: Dieses kompensatorische Quelle von Energie kann direkt aktiviert werden überbrückung von Lücken in der Energie -, und sicherstellen, dass die microgrid bleibt funktionsfähig und weiterhin zu füttern, die Lasten, die ohne Unterbrechung.

Ein weiterer Kritischer Punkt ist die Verwaltung der überschüssigen Produktion. In Systeme, die wind Turbinen, es ist sehr Häufig zu überschreiten, die Produktion, nicht nur die Nachfrage, sondern auch die Kapazität der Batterie, vor allem, wenn die damit verbundenen Einheiten, die Batterie ist gesättigt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Methoden des Umgangs mit dem übermäßigen Versorgung, wie die Abschaltung der Windenergieanlage oder die Umleitung von Energie in einem Widerstand, das Modell Mikronetz AmEFC präsentiert eine innovative Lösung. Im Falle der Wasserturm, in dem wird gelagert das Wasser, das maximum erreicht, es hat einen backup-plan zur Umleitung der überlauf in einen benachbarten Bach. Dies sorgt für eine Konstante balance und verhindern Sie die Verschwendung von Energie.

Die Wirksamkeit der AmEFC microgrid wird nicht erkannt, nur in den technischen Eigenschaften. Das Herz ist der AmEFC software, eine erweiterte Rechen-und audit-tool, entwickelt zur Harmonisierung der nahtlos an die komplizierte Kombination der Fluss der Energie im gesamten system. Die wichtigsten Funktionen dieser software sind die folgenden:

Data-flow-Ausrüstung in der cloud: Fast jedes Gerät auf dem microgrid, erfüllt nicht nur die Funktion, sondern es kommuniziert ständig, wichtige Daten-Funktion in Echtzeit in Ihren jeweiligen Wolken von Asche und erhöhen somit die performance des Systems.

Erhebung und Speicherung von Daten: Alle Informationen, die organisiert und gelagert systematisch, die sicherstellt, dass jede Entscheidung, die durch das system basiert auf einer vollständigen, up-to-date Informationen.

Advanced Computational Strategien: Die Verwendung von Strategien für eine Optimale Strömung der Macht (Optimal-Power-Flow – OPF), bestimmt, die meisten effiziente Verteilung der Energie im Netz, die dafür sorgt, dass jedes element funktioniert in der Blüte seiner Fähigkeit, während gleichzeitig die Anforderungen erfüllen, die von der angeschlossenen Last.

Reinforcement Learning (RL)-control: Die software wird gelehrt, durch historische Daten, erkennt Muster passt sich an neue Situationen und auf diese Weise die RL erhält die prognostische Entscheidungen.

Entscheidungen in Echtzeit und die automatische Steuerung: Die kombinierte Nutzung der OPF und der RL gewährleistet, dass die software hat einen präventiven Charakter. Das system empfängt ständig Entscheidungen in Echtzeit an, um einen optimalen Fluss der Energie und die Effizienz des system.

Die Zusammenarbeit zwischen hardware und software sorgt für die ununterbrochene Fluss der Energie, gewährleisten eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit des Systems. Genauer gesagt:

Hardware-Schnittstelle: Der Kern der Funktionalität des AmEFC-Controllers ist seine umfassende elektrische Konnektivität zu einer großen Anzahl von Microgrid-Geräten und -Lasten. Dies wird über ein Relaispanel erreicht. Diese Relais arbeiten mit oder ohne Schnittstelle und ermöglichen es dem Controller, die Stromverteilung zu organisieren, indem er bei Bedarf Verbindungen herstellt oder unterbricht.

Client-Seite software-Funktionen: Die speziell für die Anforderungen einer bestimmten μικροδικτύου, diese software stellt kontinuierlich Daten aus der Mitte eines Cloud nutzen, so wie zu erhalten rechtzeitige Entscheidungen über die Verteilung und den Fluss der Energie.

Dynamic Control Fluss Der Energie: Die software kann schnell verbinden oder trennen Sie verschiedene Accessoires, die es gestatten, sofortige Reaktion auf sich verändernde Energiebedarf oder Variationen des Angebotes.

Eine zentrale Herausforderung besteht in der Synchronisation mehrerer μικροδικτύων mit verschiedenen Kapazitäten von Produktion, Konsum-und Betriebsbedingungen. Die Tatsache, dass es ständig den ausbau der Nutzung erneuerbarer Energie-Quellen, die davon abhängig sind, zu einem großen Teil durch Umweltfaktoren, bedeutet, dass in einer Eskalation der diese μικροδικτύων, leicht kann keine Mikro-Netzwerke, die mehr produzieren Energie, und die anderen, die zurückbleiben.

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Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Ein zentraler Punkt des Verständnis, bevor die performance-Analyse des Systems ist die Phase der Initialisierung, die gekennzeichnet ist durch ein null-Energie-Produktion oder Lagerung. Diese Bühne ist ein Bezugspunkt, auf dem wir auswerten, wie das system reagiert auf verschiedene äußere Umwelteinflüsse. Die Anpassungsfähigkeit und Effizienz der AmEFC beobachtet werden kann, am besten, wenn das system durchläuft eine Reihe von Wetterbedingungen. Um zu sehen, etwas wie diese, wir kategorisieren die klimatischen Bedingungen auf der Grundlage von zwei Faktoren: die Sonnenstrahlung und die Windgeschwindigkeit. Diese Faktoren sind weiter unterteilt in drei verschiedene Kategorien für die ausführliche Analyse:

Die Differenzierung der Kategorien sind:

Solar-Strahlung:

  1. Tag mit Sonnenschein
  2. Tag-zu-moderate sunshine
  3. Tag mit ein bisschen Sonnenschein

Wind Geschwindigkeit:

  1. Tag mit hohe wind Geschwindigkeit
  2. Tag bis mäßiger wind Geschwindigkeit
  3. Tag mit niedrigen wind Geschwindigkeit

Die nächsten Abschnitte untersuchen Sie die detaillierte Interaktion zwischen diesen klimatischen Bedingungen und die entsprechenden Energie-Produktion, wodurch die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Systems μικροδικτύου AmEFC.

Sunshine (w/m2 high)Wind (m/2 hoch)Mäßig sunny (w/m2 )Mäßig windig(m/2 )Ein wenig sunny(w/m2 )Ein bisschen windig (m/2 )
04.103.800.3
05.204.000.4
06.504.300.5
07.304.500.7
1008.0104.7100.8
4008.5505.0300.9
6009.01504.8501.0
8009.33004.6701.1
9009.54004.5901.2
10009.84504.71001.3
11009.43505.11101.0
10008.73004.91200.8
11007.84504.61300.6
10007.25004.41200.5
9006.64504.21100.4
Διάγγραμα που δείχνει την λειτουργία του Αυτόνομου Ελεγκτή σχετικά με τα καιρικά φαινόμενα

Wöchentliche Simulation des AmEFC-Mikronetzes

Um zu testen, streng für das system AmEFC und insbesondere die funktionelle Leistungsfähigkeit des Controllers, Stand insgesamt simulation der Dauer von einer Woche. Die simulation wurde erstellt, um zu decken eine Vielzahl von klimatischen Bedingungen durch die Kombination der oben genannten Kategorien von Sonnenstrahlung und die Windgeschwindigkeit. Die Sequenz zeichnet ein umfassendes Bild für die best-und worst-case-Bedingungen zu bewerten, die die Anpassungsfähigkeit, die Langlebigkeit und Effizienz des Systems.

Folgenden ist die Reihenfolge für die Woche:

TagenSonnenscheinKategorieWind GeschwindigkeitKategorie
Tag 1Hohe SonneEinHochEin
Tag 2Hohe SonneEinModerateB
Tag 3Moderate SunshineBHochEin
Tag 4Moderate SunshineBModerateB
Tag 5Low SunshineCHochEin
Tag 6Low SunshineCModerateB
Tag 7Moderate SunshineBNiedrigC

Diese Sequenz, die aus einer Kombination von Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit, ist der Kern der simulation. Die Daten, die aus dieser Kombination von Bedingungen, die die AmEFC anpassen und optimieren den Energiefluss, so betonen die praktische Anwendung und Ihre Widerstandsfähigkeit in der realen Welt.

Präsentiert eine Reihe von Diagrammen, die veranschaulichen, dass der gegenseitige Einfluss zwischen den wichtigsten Umwelt-Faktoren, Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit - und die Produktion von Energie in das system. Diese Visualisierungen sind abgeleitet aus Beobachtungen mit einer Laufzeit von einer Woche, wo die Tage eingestuft wurden auf der Grundlage der Witterung (Sonne und wind). Diese Klassifizierung simuliert nicht nur die Antwort des Systems unter verschiedenen realen Bedingungen, sondern unterstreicht auch die Flexibilität und die Effizienz der controller AmEFC. Jedes Diagramm wurde entwickelt, um ein detailliertes Bild von der täglichen trends, tops, Böden und Anomalien, die ein umfassendes Verständnis der Art und Weise, in der das system passt sich in unterschiedlichen Szenarien der Eingabe von Energie zu pflegen die optimale Energieverteilung bei verschiedenen Simulationen.

Test-Szenarien für controller AmEFC

Bestätigen Sie die Effizienz und Anpassungsfähigkeit des Controllers AmEFC in einer Vielzahl von Umgebungen, wir haben entwickelt vier verschiedene Szenarien. Jedes dieser Szenarien allmählich bringt zusätzliche Komplexität und Funktionen, die Simulation von sowohl standard-als auch ungünstige Bedingungen für das system der Mikro-Netzwerk:

Szenario 1:-Off-Grid-Modus, ohne Wettervorhersage und ohne Wasser-Turm

In diesem einfachen und "nackt" - layout, das microgrid arbeitet völlig isoliert, ohne externe Eingaben, wie Wetter-und ohne Wasser-Turm. Das Hauptziel der controller AmEFC in diesem Szenario ist es einfach, um effektiv zu verwalten, die Produktion von Energie aus erneuerbaren Quellen. Dieses Szenario stellt eine grundlegende, aber wesentliche, die Steuerung der Kapazitäten des Systems für autonome Energie-management.

Ohne die Vorhersage Wetter und ohne Wasser Turm system oft nicht zur Aufrechterhaltung der kritischen Lasten auf Linie.

Szenario 2:- Off-Grid-Modus, ohne Wettervorhersage

In diesem einfachen layout, funktioniert völlig isoliert, ohne externe Eingaben, wie beispielsweise die Wettervorhersage. Das Hauptziel der controller AmEFC in diesem Szenario ist es einfach, um effektiv zu verwalten, die Produktion von Energie aus erneuerbaren Energiequellen und zur direkten überschüssige Energie direkt an das Wasser Turm für die Lagerung. Dieses Szenario stellt eine grundlegende, aber wesentliche, die Steuerung der Kapazitäten des Systems für autonome Energie-management.

 

Ohne eine Wetter-Prognose-system nicht zur Aufrechterhaltung der kritischen Lasten auf Linie, auch mit dem Einsatz von Energiespeicher in die Wasser Turm.

Szenario 3:- Off-Grid-Betrieb mit der eingebauten Wetter-Prognose

Auf der Grundlage der vorherigen installation dieses Skript integriert realen Daten prognostizieren Wetter in Echtzeit in das system. Mit diesem Zusatz, der controller AmEFC nicht nur verwaltet, Energieerzeugung und-Speicherung, aber anpassen, auch, als Vorsichtsmaßnahme, die strategische Verteilung der Energie. Mit der Antizipation von möglichen Engpässen oder überschüssen von Energie, auf der Grundlage der Wetterdaten, die controller können gewährleisten die nicht-Unterbrechung der Stromversorgung der kritischen Lasten. Zur gleichen Zeit, können Sie trennen Sie vorübergehend die normalen Belastungen, wie eine Strategie in Bewegung, um Energie zu sparen in Zeiten niedriger Produktion zur Verfügung gestellt.

Die Vorhersagbarkeit der Prognose schützt das system und sorgt für die Sicherheit von kritischen Lasten, die Nutzung der Energie aus dem Wasser in den Turm für die detaillierte Konfiguration, Deaktivierung der rest der geladen wird, wenn es notwendig ist.

Durch diese aufeinanderfolgenden sexy Szenarien, wir Ziel zu Messen die Wirksamkeit der Bedienung des Reglers AmEFC, die Anpassungsfähigkeit und die Fähigkeit, Entscheidungen in verschiedenen realen Situationen des μικροδικτύου.

Szenario 4: Hybrid Modus mit Netzwerkverbindung

Die Letzte und komplizierteste Szenario-Tests stellt die Möglichkeit der Verbindung der μικροδικτύου mit dem größten Netzwerk in der Stadt. In diesem layout, die AmEFC verwaltet dynamisch die überschüssige Energie, Entscheidungen über die Speicherung von Energie in den Turm oder den Verkauf des Netzwerks. Das Hauptziel ist es, zu gewährleisten, dass alle die Lasten bleiben ständig in Betrieb ist, durch die Ausnutzung der Vorteile der Energiespeicherung und dem Verkauf von Energie. Dieses Szenario demonstriert die Fähigkeit der controller AmEFC in einem stärker integrierten Energie-Landschaft, wo die Mikro-Netzwerke interagieren können mit größeren Energie-Infrastruktur.

diagramma_ektos_diktio2

Das system an ein Netzwerk angeschlossen ist, behält es die kritische und normalen Belastungen im Betrieb (100%) mit dem gleichen Prioritäten, unter Verwendung der ersten der Speicherung von überschüssigem in die Wasser Turm, und dem Verkauf der extra zu PPC.

Finanzierung

AmEFC (EMION) wird vom Generalbüro für Forschung und Innovation der Hellenischen Republik mit der Vorschlagsnummer [T2ΕΡΕ-02878] und mit Mitteln der Europäischen Union finanziert.

Das Projekt wird unter der Schirmherrschaft des Sonderdienstes für die Verwaltung und Umsetzung von Maßnahmen in den Bereichen Forschung, technologische Entwicklung und Innovation (EYDE ETAK) durchgeführt. Mit der Kofinanzierung Griechenlands und der Europäischen Union.