Пристрій електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств

Реферат: Пристрій електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств містить сонячні панелі, контролер заряду, блоки датчиків, керовані контакти, електронно обчислювальну машину, інвертор, навантаження та мережу, введено ряди сонячних панелей, які утворюють ряди, які об’єднані в сонячну електростанцію, яка забезпечить надійне електропостачання споживача підприємства за рахунок того, що сонячна електростанція є основним джерелом та працює спільно з мережею. У випадку несправності або аварії електронно обчислювальна машина передає сигнал на керовані контакти для відключення одного ряду сонячних панелей або сонячної електростанції в цілому. У випадку аварійної ситуації електронно-обчислювальна машина передає сигнал на керовані контакти для відключення від навантаження. Акумуляторні батареї використовують для аварійного живлення електронної обчислювальної машини, при якому електронно-обчислювальна машина здійснить відключення сонячної електростанції від мережі для подальшого технічного огляду. Після усунення аварії відбувається підключення сонячної електростанції, після чого робота станції повертається до нормального режиму роботи. UA 121282 U (12) UA 121282 U UA 121282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електроенергетики, зокрема до електропостачання споживачів, підключених до електротехнічного комплексу електропостачання на базі сонячних електростанцій, що працює на відновлювальному джерелі електричної енергії, і може бути використана при організації електропостачання відповідальних споживачів з різнотипним навантаженням, а саме до електропостачання об'єктів різноманітного призначення, що забезпечить надійне електропостачання споживачів електричної енергії. Відомим є [Патент RU 168497 Автономная солнечная фотоэлектрическая установка, Козюков Д.А.; Циганков Б.К.; Богдан А.В., опубл. 07.02.2017], суть якого полягає у тому, що автономна сонячна фотоелектрична установка, що містить сонячну батарею, контролер заряду розряду акумуляторів, акумуляторну батарею, батарею електрохімічних суперконденсаторів з подвійним електричним шаром, автономний інвертор напруги, що відрізняється тим, що має гібридний накопичувач енергії, що складається з пристрою заряду суперконденсаторів, системи балансування їх напруг, силові захисні напівпровідникові діоди, при цьому пристрій заряду суперконденсаторів містить електронно-механічний комутатор з захисним діодом у вхідному ланцюзі і пов'язане з батареєю суперконденсаторів, на вихід якої включений один з силових захисних діодів, а другий силовий захисний діод підключений до електричного вузла, що з'єднує виходи контролера заряду-розряду, акумуляторної батареї і вхід пристрою заряду суперконденсаторів, при цьому другий вхід цього пристрою з'єднаний з виходом сонячної батареї, виходи силових захисних діодів з'єднані з входом автономного інвертора напруги. Спільними ознаками є: система для стабілізації вихідних параметрів з сонячної панелі, можливість живлення споживачів змінного та постійного струму. Недоліками розглянутого відомого технічного рішення є: відсутність системи слідкування за сонцем, відсутність системи для зміни тука нахилу сонячної панелі, відсутність системи очистки сонячної панелі від пилу. Відомим є [Патент RU 169 565 Фотоэлектрическая установка, Чигак А.С.; Шерьязов С.К., опубл. 23.03.2017], суть якого полягає у тому, фотоелектрична установка, що містить сонячну батарею, що складається з сонячних модулів, контролер зарядки акумуляторної батареї, акумуляторну батарею, сполучну і захисну апаратуру, яка відрізняється тим, що додатково містить переключаючі проміжні реле для підключення і відключення сонячних модулів в батареї і зміни схеми їх з'єднання, і блок управління, що включає фотоелектричний перетворювач, резистори з постійним опором, проміжні реле, при цьому проміжні реле підключені до фотоелектричного перетворювача через резистори з постійним опором. Спільними ознаками є: розташування в декілька рядів сонячних панелей, присутня система комутації рядів, можливість заряду акумуляторних батарей. Недоліками розглянутого відомого технічного рішення є: складна система комутації, відсутня можливість генерації в мережу, відсутність системи слідкування за сонцем, відсутність системи для зміну кута нахилу сонячної панелі, відсутність системи очистки сонячної панелі від пилу Найближчим аналогом до корисної моделі, що заявляється, є [Патент RU 2 479 910 Автономная система электроснабжения на основе солнечной фотоэлектрической установки, Аронова Е.С.; Шварц М.З., опубл. 20.04.2013], суть якого полягає у тому, що спільно включають дві паралельні замкнуті ланцюги систем електропостачання споживача і приводів стеження за Сонцем, система електропостачання автономного споживача містить замкнутий ланцюг з фотоелектричної установки, контролера заряду-розряду, блока акумуляторних батарей, інвертора, блока збору і обробки даних, споживача потужності, система електропостачання приводів стеження за Сонцем представляє замкнуту ланцюг з послідовно з'єднаних сонячної фотоелектричної установки, контролера заряду-розряду, блока акумуляторних батарей, блока управління системою електроживлення двигунів, блоків живлення і управління приводів двигунів і двигунів стеження за положенням Сонця в азимутальній і зенітальній площинах. Спільними ознаками є: система регулювання кута нахилу сонячної панелі, можливість роботи на мережу, можливість заряду акумуляторних батарей. Недоліками розглянутого відомого технічного рішення є: відсутність можливості підключення споживачів що працюють на постійному струмі, відсутність системи очистки сонячної панелі від пилу, не розглянута можливість комутації рядів сонячних панелей. Дане технічне рішення за кількістю спільних ознак прийняте як найближчий аналог корисної моделі, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств, шляхом впровадження сонячної електростанції в енергосистему промислового підприємства, забезпечити підвищення ступеня безперебійності електропостачання підприємства. 1 UA 121282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств, який містить сонячні панелі, контролер заряду акумуляторних батарей, акумуляторні батареї, пристрій заряду акумуляторних батарей, інвертор, згідно з корисною моделлю, проводиться встановлення сонячної електростанції, вихід блока першої сонячної панелі під'єднано до входу блока другої сонячної панелі, вихід блока другої сонячної панелі під'єднано до входу блока датчиків, вихід блока датчиків під'єднано до входу блока контролера, до виходу блока контролера під'єднано вихід блока акумуляторних батарей власних потреб, до виходу блока контролера під'єднано вихід блока акумуляторних батарей власних потреб, до виходу блока контролера під'єднано вхід блока керованих контактів сонячної електростанції, до виходу блока керованих контактів сонячної електростанції під'єднано до входу блока датчиків, з виходу блока датчиків під'єднано до входу блока керованих контактів, вихід блока керованих контактів під'єднано до входу блока навантаження постійного струму, вихід блока керованих контактів сонячної електростанції під'єднано до входу інверторного блока, до виходу інверторного блока під'єднано вихід блока зарядного пристрою, до виходу блока зарядного пристрою під'єднано вхід блока тягових акумуляторних батарей, до виходу блока акумуляторних батарей під'єднано до входу блока пульта керування, вихід блока пульта керування під'єднано до входу блока електронної обчислювальної машини, вихід інверторного блока під'єднано до входу блока датчиків навантаження, вихід блока датчиків навантаження під'єднано до входу блока керованих контактів навантаження, вихід блока керованих контактів навантаження під'єднано до входу блока головної понижувальної підстанції, вихід блока мережі під'єднано до входу блока головної понижувальної підстанції, вихід блока електронної обчислювальної машини під'єднано до входу блока пульта керування, вихід блока електронної обчислювальної машини під'єднаний з першим входом блока вводу-виводу, перший вихід блока вводу-виводу під'єднаний до входу блока електронної обчислювальної машини, другий вихід блока вводу-виводу під'єднаний до входу блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі, перший вихід блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі під'єднаний до входу блока системи очистки першої сонячної панелі, вихід блока системи очистки першої сонячної панелі під'єднаний до першого входу блока першої сонячної панелі, другий вихід блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі під'єднано до входу блока системи нахилу першої сонячної панелі, вихід блока системи нахилу першої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока першої сонячної панелі, другий вихід блока пристрою вводу виводу під'єднано до входу блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі, перший вихід блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі під'єднаний до входу блока системи очистки другої сонячної панелі, вихід блока системи очистки другої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока другої сонячної панелі, другий вихід блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі під'єднано до входу блока системи нахилу другої сонячної панелі, вихід блока системи нахилу другої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока другої сонячної панелі, третій вихід блока вводу-виводу під'єднаний до другого входу блока інтерфейсного модуля сонячної електростанції, до першого входу блока інтерфейсного модуля сонячної електростанції підключено вихід блока датчиків сонячної електростанції, перший вихід блоку інтерфейсного модуля сонячної електростанції під'єднаний до другого входу блока вводу виводу, другий вихід блока під'єднано до входу блока керованих контактів, четвертий вихід блока вводу-виводу під'єднаний до першого входу блока інтерфейсного модуля постійного навантаження, до другого входу блоку інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано вихід блока датчиків, перший вихід блока інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано до третього входу блока пристрою вводу виводу, другий вихід блока інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано до входу блока керованих контактів, п'ятий вихід блока вводу виводу під'єднано до другого входу блока інтерфейсного модуля змінного навантаження, до першого входу інтерфейсного модуля змінного навантаження під'єднано вихід блока датчиків навантаження, перший вихід блока інтерфейсного модуля змінного навантаження під'єднано до четвертого входу блока вводу виводу, другий вихід блока інтерфейсного модуля навантаження під'єднаний до входу блока керованих контактів навантаження. Корисна модель пояснюється кресленням, на якому: 1 - перша сонячна панель; 2 - друга сонячна панель; 9 - система очистки першої сонячної панелі; 11 - система очистки другої сонячної панелі; 10 - система нахилу першої сонячної панелі; 12 - система нахилу другої сонячної панелі; 3 - блоки датчиків сонячної електростанції; 7 - блоки датчиків навантаження; 24 - блок датчиків; 4 - контролер заряду акумуляторної батареї; 5 - керовані контакти сонячної електростанції; 8 - керовані контакти змінного навантаження, 27 - керовані контакти; 6 інверторний модуль; 13 - акумуляторні батареї власних потреб; 14 - зарядний пристрій; 15 2 UA 121282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інтерфейсний модуль змінного навантаження; 16 - інтерфейсний модуль першої сонячної панелі; 17 - інтерфейсний модуль другої сонячної панелі; 18 - інтерфейсний модуль сонячної електростанції; 23 - інтерфейсний модуль постійного навантаження; 19 - тягові акумуляторні батареї; 20 - головна понижувальна підстанція; 21 - блок електронної обчислювальної машини; 22 - блок вводу виводу; 25 - Мережа; 26 - пульт керування: 28 - навантаження постійного струму. Електротехнічний комплекс призначений для живлення відповідальних споживачів електричної енергії з метою підвищення ступені безперебійності електропостачання підприємства. Електротехнічний комплекс працює наступним чином: блоки сонячних панелей (1, 2) формують ряд і генерують електричну енергію, генерована енергія проходить через контролер заряду акумуляторних батарей (4) з контролера генерована енергія передається на заряд акумуляторних батарей власних потреб (13) і на блоки керованих контактів (5, 7) за допомогою яких регулюється підключення і відключення рядів сонячних панелей до інвертора, енергія змінного струму подається на блок датчиків (24) і на блок керованих контактів (27) і потрапляє до навантаження постійного струму (28), генерована енергія передається на інвертор (6), після перетворення з постійного струму в змінний після чого передається на головну понижувальну станцію (20) також до шин головної понижувальної підстанції підключається блок мережі (25), також після блока (6) під'єднаний блок зарядного пристрою (14) який заряджає тягові акумуляторні батареї (19) через які живиться культ керування (26) і безпосередньо електронна обчислювальна машина (21). Блок (21) передає управляючий сигнал на комутацію блоків (1, 2) за рахунок блока (5) через пристрій вводу-виводу (22) також подає сигнал на комутацію керованих контактів змінного навантаження (8), також передає сигнал на комутацію керованих контактів постійного навантаження (27), контроль за енергетичними параметрами здійснюється за рахунок блоків датчиків (3, 7, 24) які передають значення знятих енергетичних параметрів на блоки інтерфейсних модулів (15, 18, 23) з цих блоків передається на пристрій вводу виводу (22) і в подальшому передається на електронну обчислювальну машину (21), керування системою нахилу (10, 12) та системою очистки (9, 11) виконується через інтерфейсні модулі сонячних панелей (16, 17) управляючий сигнал передається з блока (21) на блок (22) і безпосередньо на блоки (16, 17). Застосування даного пристрою електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств, підвищення ступеня безперебійності електропостачання підприємства. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій електротехнічного комплексу сонячної електростанції для умов промислових підприємств, який містить: сонячні панелі, контролер заряду акумуляторних батарей, акумуляторні батареї, пристрій заряду акумуляторних батарей, автономний інвертор, який відрізняється тим, що вихід блока першої сонячної панелі під'єднано до входу блока другої сонячної панелі, вихід блока другої сонячної панелі під'єднано до входу блока датчиків, вихід блока датчиків під'єднано до входу блока контролера, до виходу блока контролера під'єднано вихід блока акумуляторних батарей власних потреб, до виходу блока контролера під'єднано вихід блока акумуляторних батарей власних потреб, до виходу блока контролера під'єднано вхід блока керованих контактів сонячної електростанції, вихід блока керованих контактів сонячної електростанції під'єднано до входу блока датчиків, вихід блока датчиків під'єднано до входу блока керованих контактів, вихід блока керованих контактів під'єднано до входу блока навантаження постійного струму, вихід блока керованих контактів сонячної електростанції під'єднано до входу інверторного блока, до виходу інверторного блока під'єднано вихід блока зарядного пристрою, до виходу блока зарядного пристрою під'єднано вхід блока тягових акумуляторних батарей, до виходу блока акумуляторних батарей під'єднано вхід блока пульта керування, вихід блока пульта керування під'єднано до входу блока електронної обчислювальної машини, вихід інверторного блока під'єднано до входу блока датчиків навантаження, вихід блока датчиків навантаження під'єднано до входу блока керованих контактів навантаження, вихід блока керованих контактів навантаження під'єднано до входу блока головної понижувальної підстанції, вихід блока мережі під'єднано до входу блока головної понижувальної підстанції, вихід блока електронної обчислювальної машини під'єднано до входу блока пульта керування, вихід блока електронної обчислювальної машини з′єднаний з першим входом блока вводу-виводу, перший вихід блока вводу виводу під'єднаний до входу блока електронної обчислювальної машини, другий вихід блока вводу-виводу під'єднаний до входу 3 UA 121282 U 5 10 15 20 25 блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі, перший вихід блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі під'єднаний до входу блока системи очистки першої сонячної панелі, вихід блока системи очистки першої сонячної панелі під'єднаний до першого входу блока першої сонячної панелі, другий вихід блока інтерфейсного модуля першої сонячної панелі під'єднано до входу блока системи нахилу першої сонячної панелі, вихід блока системи нахилу першої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока першої сонячної панелі, другий вихід блока пристрою вводу-виводу під'єднано до входу блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі, перший вихід блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі під'єднаний до входу блока системи очистки другої сонячної панелі, вихід блока системи очистки другої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока другої сонячної панелі, другий вихід блока інтерфейсного модуля другої сонячної панелі під'єднано до входу блока системи нахилу другої сонячної панелі, вихід блока системи нахилу другої сонячної панелі під'єднано до другого входу блока другої сонячної панелі, третій вихід блока вводу-виводу під'єднаний до другого входу блока інтерфейсного модуля сонячної електростанції, до першого входу блока інтерфейсного модуля сонячної електростанції підключено вихід блока датчиків сонячної електростанції, перший вихід блока інтерфейсного модуля сонячної електростанції під'єднаний до другого входу блока вводу виводу, другий вихід блока під'єднано до входу блока керованих контактів, четвертий вихід блока вводу-виводу під'єднаний до першого входу блока інтерфейсного модуля постійного навантаження, до другого входу блока інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано вихід блока датчиків, перший вихід блока інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано до третього входу блока пристрою вводу виводу, другий вихід блока інтерфейсного модуля постійного навантаження під'єднано до входу блока керованих контактів, п'ятий вихід блока вводу-виводу під'єднано до другого входу блока інтерфейсного модуля змінного навантаження, до першого входу інтерфейсного модуля змінного навантаження під'єднано вихід блока датчиків навантаження, перший вихід блока інтерфейсного модуля змінного навантаження під'єднано до четвертого входу блока вводувиводу, другий вихід блока інтерфейсного модуля навантаження під'єднаний до входу блока керованих контактів навантаження. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4