Streszczenie
W artykule rozważono możliwość ograniczenia zmienności poboru energii przez prosumenta podłączonego do systemu elektroenergetycznego na podstawie doboru wartości parametrów instalacji fotowoltaicznej oraz zasobnika energii elektrycznej. Wykorzystując scenariusz sterowania przepływem energii, sformułowano rozwiązanie umożliwiające minimalizację wahań poboru energii. Analizy przedstawione w artykule bazują na rzeczywistych pomiarach w wybranych węzłach mikrosieci prosumenta.
Słowa kluczowe: sterowanie przepływem energii, generacja rozproszona, zasobniki energii
Abstract
The article considers the possibility of limiting the variability of energy consumption by prosumers connected to the power system based on the selection of the PV system parameters and the energy storage. Using the energy flow control scenario, a solution was formulated to minimize fluctuations in energy consumption. Analyzes presented in the article are based on real measurements at selected nodes of the prosumer microgrid.
Keywords: power flow control, distributed generation, energy storage
Bezpośrednim skutkiem polityki energetycznej Polski będzie znaczny wzrost liczby rozproszonych źródeł energii w systemie elektroenergetycznym. Szacuje się, że do 2030 r. produkcja energii w instalacjach fotowoltaicznych osiągnie wartość 25 GWh/rok. Biorąc pod uwagę stochastyczny charakter zmian mocy źródeł odnawialnych, takich jak generatory fotowoltaiczne, pojawia się kwestia bilansowania mocy w systemie elektroenergetycznym. Zastosowanie zasobników energii o odpowiednio dobranych parametrach i sposobach sterowania może skutecznie rozwiązywać ten problem już na poziomie mikrosieci. Mikrosieć w nowoczesnym systemie elektroenergetycznym ma stanowić autonomiczną, inteligentną jednostkę. Należy zatem opracować efektywne i bezpieczne systemy sterowania przepływem energii. Obecnie trwają intensywne badania w tym kierunku, o czym świadczą liczne publikacje naukowe [1-3, 5] i raporty organizacji działających w obszarze energii odnawialnej oraz integracji systemów [4]. W artykule przedstawiono koncepcję sterowania zasobnikiem energii elektrycznej, której celem jest efektywne wykorzystanie zasobów mikrosieci. Mikrosieć Mikrosieć niskiego napięcia jest autonomicznym systemem energetycznym niskiego napięcia, w którym pracują generatory, zasobniki oraz odbiorniki energii elektrycznej. Urządzenia te są wyposażone w sterowniki. Najczęściej są to przekształtniki energoelektroniczne pozwalające na sterowanie przepływem energii. Sieci takie mogą pracować synchronicznie z ogólnodostępną siecią rozdzielczą lub jako niezależne wyspy. Odpowiednia strategia magazynowania energii w zasobnikach pozwala w pełni wykorzystać energię produkowaną przez odnawialne źródła energii. Ze względu na sposób sterowania rozróżnia się mikrosieci wyposażone w sterownik centralny lub mikrosieci wykorzystujące sterowanie rozproszone. W przypadku sterowania rozproszonego dąży się do zapewnienia maksymalnej autonomii działania mikroźródeł oraz zasobników. Na rys. 1 pr [...]
 

Bibliografia

[1] Carpinelli G., F. Mottola, D. Proto, A. Russo. 2017. A Multi-Objective Approach for Microgrid Scheduling. IEEE Trans. on Smart Grid 8, (5): 2109-2118.
[2] N. DiOrio, A. Dobos, S. Janzou, A. Nelson, B. Lundstrom. 2015. "Technoeconomic Modeling of Battery Energy Storage in SAM". National Renewable Energy Laboratory, Technical Report, NREL/TP-6A20-64641.
[3] Jia Ke, Chen Yiru, Bi Tianshu, Lin Yaoqi, D. Thomas, M. Sumner. 2017. Historica Data Based Energy Management in a Microgrid with a Hybrid Energy Storage System. IEEE Trans. on Industrial Informatics 13, (5): 2597-2605.
[4] Rigo-Mariani Remy, Bruno Sareni, Xavier Roboam. 2017. Integrated Optimal Design of a Smart Microgrid With Storage. IEEE Transactions on Smart Grid 8, (4): 1762-1770.
[5] Venayagamoorthy G.K., R.K. Sharma, P.K. Gautam, A. Ahmadi. 2016. Dynamic Energy Management System for a Smart Microgrid. IEEE Trans. on Neural Networks and Learning Systems 27, (8): 1643-1656.