Разработка и исследование автономной системы управления солнечной батареи
В данной работе выполнен анализ динамических характеристик системы ориентации солнечной батареи, осуществляющей слежение за перемещением солнца с использованием MatLab-моделирования. Отслеживание таких объектов возможно при условии знания его координат. Одним из требований, предъявляемых к следящему электроприводу, являются требования минимума статической и динамической ошибок позиционирования устройства. При эксплуатации систем слежения в удаленных местах так же появляется требование по сокращению потребления электроэнергии самой системы. Для снижения электропотребления необходимо уменьшать колебания антенны в режиме слежения.
Введение 12
1 Современные солнечные электростанции 14
1.1 Постановка проблемы 14
1.2 Система ориентации 14
1.3 Анализ рынка 16
1.4 Основные режимы работы солнечных электростанций 18
1.5 Схема следящего электропривода солнечных электростанций 18
1.6 Особенности режимов работы солнечных электростанций и требования к их
электроприводам 21
1.7 Обоснование выбора основной структуры следящего электропривода
солнечных электростанций 24
1.8 Вывод по разделу 28
2 Расчет двигателя следящего электропривода солнечной электростанции 29
2.1 Определение главных размеров и выбор электромагнитных нагрузок 29
2.2 Определение числа пазов и их размеров 37
2.3 Расчет противо-ЭДС 47
2.4 Активные и индуктивные сопротивления 53
2.5 Потери стали, механические и добавочные потери 55
2.6 Вывод по разделу 58
3 Система управления следящего электропривода 59
3.1 Описание системы слежения 59
3.2 Моделирование системы слежения 60
3.3 Результаты моделирования системы слежения 63
3.4 Вывод по разделу 66
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 70
4.1 Анализ техническихи конкурентных решений 70
4.2 Планирование комплекса работ по созданию проекта 73
4.3 Определение трудоемкости работ 76
4.4 Бюджет научного исследования 78
4.4.1 Расчет основной заработной платы 78
4.4.2 Отчисления во внебюджетные фонды 82
4.4.3 Затраты электроэнергии 83
4.4.4 Накладные расходы 83
4.5 Оценка сравнительной эффективности исследования 84
4.6 Вывод по разделу 87
5 Социальная ответственность 90
5.1 Требования к эксплуатации, удобству технического обслуживания и
ремонта 90
5.2 Требования к электробезопасности 91
5.3 Требования к внешним воздействующим факторам 94
5.4 Требования безопасности 95
5.5 Мероприятия, направленные защиту от поражения электрическим током 95
5.6 Мероприятия, направленные на защиту от получения механических и
прочих травм возможных при эксплуатации СЭС 97
5.7 Вывод по разделу 99
Список публикаций студента 101
Список использованных источников 102
Приложение А 105
Выработка достаточных запасов чистой энергии для будущего – одна из
самых сложных проблем общества. Альтернативные источники возобновляемой
энергии, такие как солнечная, могут удовлетворить потребности человека в
электроэнергии. Покрыв 0,16% поверхности земли солнечными панелями с 10%
эффективностью обеспечило бы 20 ТВт мощности, что почти в два раза
превышает мировой уровень потребления ископаемой энергии. Прямое
преобразование солнечного света в электричество осуществляется через
солнечные элементы.
Суточное и сезонное движение земли влияет на интенсивность излучения
солнечных систем. Системы позиционирования перемещают солнечные
батареи, чтобы компенсировать эти движения, сохраняя лучшую ориентацию
относительно солнца. Хотя использование систем ориентации не является
обязательным, его наличие может увеличить собранную энергию с 10 до 80% в
разные периоды времени и географические условия. Однако не рекомендуется
использовать систему слежения для небольших солнечных панелей из-за
высоких потерь энергии в приводных системах. Обнаружено, что потребление
энергии устройством отслеживания составляет 2-3% от увеличенной энергии.
Многие системы ориентации работают в режиме автосопровождения или
пошагового слежения, непрерывно и могут располагаться в местах, удаленных
от населённых пунктов. Подобные системы снабжаются специальными
следящими электроприводами, которые отличаются следующими
особенностями:
низким энергопотреблением;
возможностью автономной работы в течение длительного срока
эксплуатации;
непрерывностью высокоточного отслеживания небесного объекта в
условиях его оптической ненаблюдаемости.
В литературе встречается множество работ описывающие данную
тематику [1-7].
Задачи высокоточного слежения за положением солнца с использованием
его координат наталкивает на ряд трудностей, связанные с согласованности
угловой скорости поворота рамы солнечной батареи со скоростью прохождения
небесного объекта. Из-за непостоянной орбитальной скорости движения солнца
по эллиптической орбите и возмущающих воздействий на панель возникают
отклонения скорости поворота солнечной батареи от требуемой. Из-за
неточностей кинематики и моментов возмущения следящего электропривода
СЭС точной согласованности достичь невозможно. Поэтому при выборе
элементов системы слежения для обеспечения требуемой точности ориентации
солнечной батареи в течение дня, необходимо выполнять учет наиболее
существенных факторов, влияющих на точность слежения.
1 Современные солнечные электростанции
1.1 Постановка проблемы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (9 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
5 (8 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.9 (522 отзыва)
4.9 (37 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.8 (2878 отзывов)
4.8 (37 отзывов)
