МІКРОМЕРЕЖА З АЛЬТЕРНАТИВНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ПОТРЕБ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ПІДПРИЄМСТВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2025.08.02Ключові слова:
пристрій, структура, генератор, моніторинг, контрольАнотація
Анотація. Питання розвитку альтернативних джерел енергії є надзвичайно актуальним у контексті підвищення енергоефективності та енергетичної незалежності аграрних підприємств. З огляду на це, у статті проведено аналіз структур мікромереж, що базуються на відновлюваних джерелах енергії, таких як сонячні фотоелектричні модулі та вітрогенератори. Метою дослідження є розробка та обґрунтування гібридної структури мікромережі для енергозабезпечення сільськогосподарського об'єкта з урахуванням технічних та експлуатаційних факторів. У статті висвітлено особливості реалізації алгоритму MPPT у сонячних системах, який забезпечує роботу фотоелектричних панелей у точці максимальної потужності за допомогою підвищувального перетворювача. У вітрових установках розглянуто можливі варіанти реалізації керування залежно від типу генератора та системи навантаження. Для підвищення надійності живлення і забезпечення резерву до складу мікромережі введено акумуляторні батареї, що заряджаються через окремі керовані випрямлячі, а також інвертори для живлення змінного навантаження. У разі нестачі виробітку від основних відновлюваних-джерел енергії передбачається підключення дизельної генераторної установки. Запропонована гібридна структура мікромережі дозволяє забезпечити стабільне живлення споживачів при мінімізації експлуатаційних витрат та оптимальному розподілі навантажень між джерелами.
Посилання
P. Roy P., He J., Zhao T., Singh Y.V., Recent Advances of Wind-Solar Hybrid Renewable Energy Systems for Power Generation: A Review, IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society, 2022. 3. pp. 81–104. doi:10.1109/OJIES.2022.3144093.
Олійніченко М., Бялобржеський О., Постіл А., Шокарьов Д. Аналіз факторів використання електричних джерел енергії в мікромережах з позиції системи енергоменеджменту, Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит, 2024. 1(191). pp. 13–32. doi:10.20998/2313-8890.2024.01.02.
Mishra S.,Viral R.K. Chapter 6 – Introduction to hybrid AC/DC microgrids’, in Guerrero, J.M. and Kandari, R. (eds.) Microgrids, Academic Press, 2022. pp. 159–189. doi:10.1016/B978-0-323-85463-4.00005-8.
Wang Y., Wang Z., Sheng H. Optimizing wind turbine integration in microgrids through enhanced multi-control of energy storage and micro-resources for enhanced stability, Journal of Cleaner Production, 2024. 444. 140965. doi:10.1016/j.jclepro.2024.140965.
Aziz T., Salman S., Islam M.S., Razzaq A., Chowdhury R., Iqbal M., Mitun H. Integration of Wind Energy System in Microgrid Considering Static and Dynamic Issues, in Proceedings of ICEEICT, 2015. doi:10.1109/ICEEICT.2015.7307479.
Ali M., Riaz M., Koondhar M., Akram M.S., Guerrero J., Vasquez J., Khan B. Renewable energy sources‐based hybrid microgrid system for off‐grid electricity solution for rural communities, Energy Science & Engineering, 2023. 11. doi:10.1002/ese3.1535.
Bhatti M.Z.A., Siddique A., Aslam W., Atiq S. Design and Analysis of a Hybrid Stand-Alone Microgrid, Energies, 2024. 17(1). p. 200. doi:10.3390/en17010200.
Pesantes L.A. et al. Optimal Design of Hybrid Microgrid in Isolated Communities of Ecuador, Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 2024. 12(2). pp. 488–499. doi:10.35833/MPCE.2023.000733.
Khamharnphol R., Kamdar I., Waewsak J., Chaichan W., Khunpetch S., Chiwamongkhonkarn S., Konruang C., Gagnon Y. Microgrid Hybrid Solar/Wind/Diesel and Battery Energy Storage Power Generation System: Application to Koh Samui, Southern Thailand, International Journal of Renewable Energy Development, 2022. 12. pp. 216–226. doi:10.14710/ijred.2023.47761.
Khosravi M., Azarinfar H., Nejati S.A. Microgrids energy management in automated distribution networks by considering consumers’ comfort index, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2022. 139. 108013. doi:10.1016/j.ijepes.2022.108013.
Boyko E., Byk F., Ilyushin P., Myshkina L., Suslov K. Methods to improve reliability and operational flexibility by integrating hybrid community mini-grids into power systems, Energy Reports, 2023. 9(Supplement 9). pp. 481–494. doi:10.1016/j.egyr.2023.06.038.
Li P., Liu Q. Optimizing energy management strategies for microgrids through chaotic local search and particle swarm optimization techniques, Heliyon, 2024. 10(17). doi:10.1016/j.heliyon.2024.e36669.
Sepasi S., Talichet C., Pramanik A.S. Power Quality in Microgrids: A Critical Review of Fundamentals, Standards, and Case Studies, IEEE Access, 2023. 11. pp. 108493–108531. doi:10.1109/ACCESS.2023.3321301.
Erdiwansyah E., Taleb A., Mahidin Husin H., Syafie N., Zaki M., Muhibbuddin M. A critical review of the integration of renewable energy sources with various technologies, Protection and Control of Modern Power Systems, 2021. 6. p. 3. doi:10.1186/s41601-021-00181-3.
Oliynichenko M., Bialobrzheskyi O., Postil A. Research on power distribution in a microgrid with distributed electricity sources, Electrical Engineering and Power Engineering, 2025. (1). pp. 42–52. doi:10.15588/1607-6761-2025-1-5.
D. Shokarov, V. Chorna, K. Bogodist. Economic feasibility study of expediency of establishment of solar modules in the private household. Bulletin of NTU «KhPI». Series: «Energy: reliability and energy efficiency». Kharkiv: NTU «KhPI», 2017. Vol. No 31 (1253). P. 87–92 https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/33238
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).