RU2208890C1 - Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives) - Google Patents

Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives) Download PDF

Info

Publication number
RU2208890C1
RU2208890C1 RU2002102794A RU2002102794A RU2208890C1 RU 2208890 C1 RU2208890 C1 RU 2208890C1 RU 2002102794 A RU2002102794 A RU 2002102794A RU 2002102794 A RU2002102794 A RU 2002102794A RU 2208890 C1 RU2208890 C1 RU 2208890C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
energy
power
output
rectifier
Prior art date
Application number
RU2002102794A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Дмитриев
В.К. Куролес
В.Д. Савчук
В.Н. Трусов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга"
Priority to RU2002102794A priority Critical patent/RU2208890C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208890C1 publication Critical patent/RU2208890C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

FIELD: power engineering; alternative sources for no-break power supply to users. SUBSTANCE: method for no-break power supply to users from power systems operating on unsteady renewable energy sources, such as windmill-electric, hydroelectric, photoelectric, and other similar power plants includes conversion of renewable source energy into ac power with aid of ac generator, ac-to-dc power conversion with aid of rectifier, power supply voltage regulation, dc power storage in storage device, and power supply to load; in addition, provision is made to change storage device voltage into adjustable dc voltage by means of pulse-width changer whose output is electrically isolated and to add this voltage by means of voltage boosting to output voltage of rectifier by series connection of converter and rectifier output circuits, pulse-width changer being controlled to maintain voltage across voltage regulator input higher than desired value. In addition alternative process is proposed for power system incorporating more than one renewable energy source and sources of different kinds in particular. EFFECT: enlarged range of available renewable energy sources at high energy use factor with power not only higher but also lower than rated value. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к области электроснабжения потребителей, подключенных к электроэнергетической системе, работающей на нестабильных возобновляемых источниках энергии (ветро, гидро, фото и т.п. электрические станции). The invention relates to the electric power industry, in particular to the field of power supply to consumers connected to an electric power system operating on unstable renewable energy sources (wind, hydro, photo, etc. power plants).

Известен способ бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемых источниках энергии, принятый за прототип (патент РФ 2153752, Н 02 J 3/28, 3/32), включающий преобразование энергии нескольких возобновляемых источников энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенераторов переменного тока, преобразование посредством выпрямителей энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения каждого отдельного источника, накопление суммарной энергии постоянного тока в общем заряжаемом от выпрямителя аккумуляторе с емкостью, рассчитанной по величине суточного потребления энергии нагрузкой потребителя, преобразование с помощью инвертора электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока и выдачу ее на нагрузку потребителю. При этом управление режимом работы генератора производят путем изменения емкостного сопротивления аккумулятора в процессе его зарядки при поддержании величины напряжения зарядки, заданной в диапазоне между минимальной и максимальной величинами напряжения на нагрузке потребителя. A known method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on renewable energy sources, adopted as a prototype (RF patent 2153752, Н 02 J 3/28, 3/32), which includes converting the energy of several renewable energy sources into alternating current electric energy using alternating electric generators current, conversion by means of rectifiers of alternating current energy into direct current energy, voltage stabilization of each individual source, accumulation of total energy and DC is generally charged from the rectifier to the battery capacity, the value calculated by the daily energy consumption consumer load, the conversion by the inverter DC electrical energy into AC electric power and output it to the consumer load. At the same time, the generator operating mode is controlled by changing the capacitance of the battery during charging while maintaining the value of the charging voltage specified in the range between the minimum and maximum values of voltage at the consumer load.

При использовании данного способа в системе могут использоваться как однотипные, так и разнотипные источники энергии. Управление режимом работы генератора путем изменения емкостного сопротивления аккумулятора при поддержании величины напряжения зарядки приводит к изменению величины тока зарядки, что и позволяет аккумулятору выступать в роли регулируемой нагрузки. Сглаживание колебаний генерируемой энергии здесь происходит за счет операции аккумулирования электроэнергии. При стабилизированном напряжении зарядка аккумулятора осуществляется током, равным разности между суммарным током всех источников и током нагрузки. При токах нагрузки, превышающих суммарный ток, начинается зарядка аккумулятора. When using this method, the system can use both the same and different types of energy sources. Management of the generator operating mode by changing the capacitance of the battery while maintaining the charging voltage value leads to a change in the charging current value, which allows the battery to act as an adjustable load. The smoothing of fluctuations in the generated energy here occurs due to the operation of electric energy storage. At a stabilized voltage, the battery is charged with a current equal to the difference between the total current of all sources and the load current. At load currents exceeding the total current, battery charging begins.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются:
По варианту 1 - преобразование энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенератора переменного тока, преобразование посредством выпрямителя энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения источника, накопление энергии постоянного тока в аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя.The essential features of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention are:
According to option 1, the conversion of energy from a renewable energy source into electrical energy of alternating current using an alternating current generator, conversion by means of a rectifier of alternating current energy into direct current energy, stabilization of the source voltage, accumulation of direct current energy in the battery and the generation of energy to the consumer load.

По варианту 2 - преобразование энергии как минимум двух возобновляемых источников энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенераторов переменного тока, преобразование посредством выпрямителей энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения каждого отдельного источника, накопление суммарной энергии постоянного тока в общем аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя. In option 2, the conversion of the energy of at least two renewable energy sources into alternating current electric energy using alternating current generators, the conversion of alternating current energy by means of rectifiers into direct current energy, the stabilization of voltage of each individual source, the accumulation of total direct current energy in a common battery and the generation of energy to the consumer load.

Недостатком обоих вариантов способа бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемых источниках энергии, принятого за прототип, является низкий коэффициент использования энергии нестационарных источников, работающих в диапазоне мощностей меньше выбранных номинальных. Это объясняется тем, что за счет применения стабилизаторов напряжения и параллельного подключения выходов стабилизаторов и шин питания аккумуляторной батареи энергия генератора с малой мощностью, когда его напряжение менее выбранного стабилизированного напряжения, не передается ни в нагрузку, ни в аккумулятор. Например, в области ветроэнергетики полезная работа ветрогенератора начинается только со значительных ветров, что, во-первых, снижает к.п.д. электроэнергетической установки, а во-вторых, значительно уменьшает область (территорию) возможного применения. The disadvantage of both versions of the method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on renewable energy sources, adopted as a prototype, is the low coefficient of energy use of non-stationary sources operating in a power range less than the selected nominal ones. This is due to the fact that through the use of voltage stabilizers and parallel connection of the outputs of the stabilizers and busbars of the battery, the energy of the generator with low power, when its voltage is less than the selected stabilized voltage, is not transmitted either to the load or to the battery. For example, in the field of wind energy, the useful work of a wind generator begins only with significant winds, which, firstly, reduces the efficiency electric power installation, and secondly, significantly reduces the area (territory) of possible use.

Предлагаемыми вариантами технического решения решается задача расширения диапазона используемых мощностей возобновляемых источников энергии при высоком коэффициенте использования энергии источников не только в режимах, когда мощность источника выше номинальной, но и в режимах, когда мощность источника ниже выбранной. The proposed technical solutions solve the problem of expanding the range of used capacities of renewable energy sources with a high coefficient of energy use of sources not only in modes when the source power is higher than nominal, but also in modes when the source power is below the selected one.

Для достижения указанного технического результата в способе бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемых источниках энергии:
По варианту 1, включающему преобразование энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенератора переменного тока, преобразование посредством выпрямителя энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения источника, накопление энергии постоянного тока в аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя, дополнительно посредством широтно-импульсного преобразователя с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавки" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителя путем последовательного подключения выходных цепей преобразователя и выпрямителя, причем регулирование широтно-импульсного преобразователя осуществляют из условия поддержания на входе стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации.To achieve the specified technical result in a method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on renewable energy sources:
According to option 1, which includes converting the energy of a renewable energy source into alternating current electric energy using an alternating current electric generator, converting the alternating current energy through a rectifier into direct current energy, stabilizing the source voltage, storing the direct current energy in the battery and supplying energy to the consumer load, additionally by means of a pulse-width converter with galvanic isolation at the output, the battery voltage is converted to adjustable direct voltage and using a "volt-additive" sum it with the voltage at the output of the rectifier by connecting the output circuits of the converter and the rectifier, moreover, the regulation of the pulse-width converter is carried out from the condition of maintaining the voltage stabilizer at the input above the stabilization voltage.

По варианту 2, включающему преобразование энергии как минимум двух возобновляемых источников энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенераторов переменного тока, преобразование посредством выпрямителей энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения каждого отдельного источника, накопление суммарной энергии постоянного тока в общем аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя, дополнительно посредством широтно-импульсных преобразователей с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавок" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителей путем последовательного подключения выходных цепей преобразователей и выпрямителей, причем регулирование широтно-импульсных преобразователей осуществляют из условия поддержания на входах стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации. According to option 2, which includes converting the energy of at least two renewable energy sources into alternating current electric energy using alternating current generators, converting alternating current energy into direct current energy through rectifiers, stabilizing the voltage of each individual source, accumulating the total direct current energy in a common battery and energy delivery to the consumer load, additionally by means of pulse-width converters with galvanic isolation at the output, the voltage of the battery is converted into an adjustable constant voltage and using "volt-additives" they are summed with the voltage at the output of the rectifiers by connecting the output circuits of the converters and rectifiers in series, and the pulse-width converters are controlled from the condition that the voltage regulator inputs are higher than the voltage stabilization.

Отличительными признаками предлагаемого способа является:
По варианту 1 то, что посредством широтно-импульсного преобразователя с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавки" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителя путем последовательного подключения выходных цепей преобразователя и выпрямителя, причем регулирование широтно-импульсного преобразователя осуществляют из условия поддержания на входе стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации.Distinctive features of the proposed method is:
According to option 1, that by means of a pulse-width converter with galvanic isolation at the output, the battery voltage is converted into an adjustable constant voltage and using a "volt-additive" they are summed with the voltage at the output of the rectifier by connecting the output circuits of the converter and rectifier in series, and the regulation is pulse converter is carried out from the condition of maintaining at the input of the voltage regulator above the stabilization voltage.

По варианту 2 то, что посредством широтно-импульсных преобразователей с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавок" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителей путем последовательного подключения выходных цепей преобразователей и выпрямителей, причем регулирование широтно-импульсных преобразователей осуществляют из условия поддержания на входах стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации. According to option 2, the voltage of the battery is converted to an adjustable constant voltage by means of pulse-width converters with galvanic isolation at the output and, using "volt-additives", it is summed with the voltage at the output of the rectifiers by connecting the output circuits of the converters and rectifiers in series, and the regulation is pulse converters are carried out from the condition of maintaining at the inputs of the voltage stabilizer above the stabilization voltage.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительных частях вариантов формулы) достигается следующий технический результат - за счет использования мощности возобновляемого источника энергии, меньшей выбранной, повышается к.п.д. электроэнергетической системы, а также появляется возможность использования в случаях, когда ранее это было нецелесообразно из-за высокой нестабильности или низких энергетических свойств источника энергии. Кроме того, по варианту 2 формулы при работе более одного источника энергии (особенно разного типа) происходит обмен (подпитка) энергиями между параллельно работающими источниками. Due to the presence of these distinctive features in combination with the well-known (indicated in the limiting parts of the versions of the formula) the following technical result is achieved - by using the power of a renewable energy source less than the selected one, the efficiency is increased electric power system, and also there is the possibility of use in cases where previously it was impractical due to the high instability or low energy properties of the energy source. In addition, according to option 2 of the formula, when more than one energy source (especially of a different type) is working, energy is exchanged (energized) between parallel sources.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемые варианты способа бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемых источниках энергии, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемые варианты изобретения соответствуют критерию охраноспособности "новое". As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, a set of features characterizing the proposed options for a method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on renewable energy sources was not found. Thus, the proposed variants of the invention meet the eligibility criterion of "new."

На основании сравнительного анализа вариантов предложенного решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной информации можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемой целью наблюдается неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что в предложенных вариантах способа техническое решение не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень". Based on a comparative analysis of the options for the proposed solution with the prior art according to the sources of scientific, technical and patent information, it can be argued that between the totality of the features, including the distinctive, and the functions performed by them and the goal achieved, an unobvious causal relationship is observed. Based on the foregoing, we can conclude that in the proposed variants of the method, the technical solution does not follow explicitly from the prior art and, therefore, meets the eligibility criterion of "inventive step".

Предложенные технические решения могут найти применение в энергетике для бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей, подключенных к электроэнергетической системе, работающей на нестабильных возобновляемых источниках энергии (ветро, гидро, фото и т.п. электрические станции). The proposed technical solutions can find application in the energy sector for uninterrupted power supply to responsible consumers connected to an electric power system operating on unstable renewable energy sources (wind, hydro, photo, etc. power plants).

Предложенный способ реализуется с помощью устройства, блок-схема которого приведена по варианту 1 на фиг.1, по варианту 2 - на фиг.2. The proposed method is implemented using the device, the block diagram of which is shown in option 1 in figure 1, in option 2 - in figure 2.

Изображенное на фиг.1-2 обозначено: возобновляемый источник энергии 1, генератор переменного тока 2 (например, синхронный), выпрямитель 3, стабилизатор 4, аккумулятор 5, нагрузка 6, "вольт-добавка" 7, широтно-импульсный преобразователь 8. 1-2 shown: a renewable energy source 1, an alternator 2 (for example, synchronous), a rectifier 3, a stabilizer 4, a battery 5, a load of 6, a "volt-additive" 7, a pulse-width converter 8.

Способ по варианту 1 (фиг. 1) реализуется следующим образом. Для использования возобновляемого источника энергии 1, уровень вырабатываемой энергии которого ниже выбранного, которой соответствует напряжение на выходе выпрямителя 3, обеспечивающее минимальную величину напряжения на нагрузке потребителя 6, к выходному напряжению выпрямителя 3 добавляют такое напряжение, чтобы суммарное напряжение на выходе стабилизатора 4 стало не менее напряжения, обеспечивающего минимальную величину напряжения на нагрузке 6. Для этого выходную цепь выпрямителя 3 соединяют последовательно со схемой "вольт-добавка" 7, выполняющей роль сумматора напряжений. Чтобы реализовался сумматор, необходима гальваническая развязка выходной цепи выпрямителя 3 и источника 1, играющего роль "вольт-добавки". Поэтому применен широтно-импульсный преобразователь напряжения постоянное-постоянное (DC/DC). Это, например, полумостовой или мостовой двухполупериодный или однотактный обратноходовый преобразователь. В предложенном способе напряжение на входе стабилизатора 4 - Uc равно сумме напряжений выпрямителя 3 - Uв и преобразователя 8 - Uп: Uc=Uв+Uп. Преобразователь 8 выполнен так, что его выходное напряжение регулируется из условия Uп=Uсм-Uв, где Uсм - напряжение на входе стабилизатора 4, которое обеспечивает минимальное напряжение на нагрузке 6 при работе источника 1. Эту регулировку может осуществлять отрицательная обратная связь по напряжению на входе стабилизатора 4, введенная в преобразователь 8. Тогда при энергии первичного источника 1, обеспечивающей напряжение на входе стабилизатора 4, равное или большее заданному (которое определяется минимальным напряжением на нагрузке 6), введенный преобразователь 8 будет закрыт, напряжение "вольт-добавки" 7 равно нулю и схема ведет себя аналогично схеме-прототипу. Если же энергия первичного источника 1 меньше заданного, преобразователь 8 формирует на своем выходе напряжение Uп, которое, суммируясь с напряжением выпрямителя 3, обеспечивает на выходе стабилизатора 4 напряжение, обеспечивающее минимальное напряжение нагрузки 6. Таким образом, мы к энергии первичного источника 1 добавляем лишь ту часть энергии аккумулятора 5, которой не достает до обеспечения минимального напряжения на нагрузке 6. В прототипе же, в данной ситуации, в нагрузку шла лишь энергия аккумулятора.The method according to option 1 (Fig. 1) is implemented as follows. To use a renewable energy source 1, the level of generated energy of which is lower than the selected one, which corresponds to the voltage at the output of the rectifier 3, providing the minimum voltage at the load of the consumer 6, add such voltage to the output voltage of the rectifier 3 that the total voltage at the output of the stabilizer 4 becomes at least voltage, providing a minimum value of voltage at load 6. For this, the output circuit of the rectifier 3 is connected in series with the circuit "volt-add "7, acting as stress adder. In order for the adder to be realized, galvanic isolation of the output circuit of the rectifier 3 and source 1, which plays the role of a “volt-additive,” is necessary. Therefore, a pulse-width constant-constant-voltage (DC / DC) converter is used. This, for example, is a half-bridge or bridge two-half-wave or single-cycle flyback converter. In the proposed method, the voltage at the input of the stabilizer 4 - U c is equal to the sum of the voltages of the rectifier 3 - U in and the converter 8 - U p : U c = U in + U p . The converter 8 is designed so that its output voltage is regulated from the condition U p = U cm -U in , where U cm is the voltage at the input of the stabilizer 4, which provides the minimum voltage on the load 6 when the source 1 is operating. This adjustment can be carried out by negative feedback according to the voltage at the input of the stabilizer 4, introduced into the Converter 8. Then, with the energy of the primary source 1, providing a voltage at the input of the stabilizer 4 equal to or greater than the specified (which is determined by the minimum voltage at the load 6), ction converter 8 is closed, the voltage "V-additive" 7 is zero and the circuit behaves similarly to Scheme prototype. If the energy of the primary source 1 is less than the specified one, the converter 8 generates a voltage U p at its output, which, summing up with the voltage of the rectifier 3, provides a voltage at the output of the stabilizer 4 that provides the minimum load voltage 6. Thus, we add to the energy of the primary source 1 only that part of the energy of the battery 5, which is not enough to ensure the minimum voltage at load 6. In the prototype, in this situation, only the battery energy went into the load.

Так, для проведенного эксперимента с ветрогенератором мощностью 800 Вт, работающего совместно со стабилизатором, коэффициент использования энергии при мощностях 200 Вт составил лишь 8%, а после реализации предлагаемого способа он увеличился до 32%. So, for the experiment with a 800 W wind generator, working in conjunction with a stabilizer, the energy use coefficient at 200 W was only 8%, and after the implementation of the proposed method, it increased to 32%.

Необходимо иметь ввиду, что при выборе минимальной энергии, при которой необходимо осуществлять "вольт-добавку", нужно исходить из потерь на преобразование. Так, если к. п.д. стабилизатора и преобразователя составляют соответственно 0,9 и 0,85, то при мощности 200 Вт мы получим потери около 24 Вт на преобразование. Естественно, что работу преобразователя необходимо начинать с мощностей, которые больше данных потерь. Если учесть также экономические факторы (стоимость электроэнергии, полученной за счет способа), то эта величина может оказаться еще большей. Однако, когда малые ветра доминируют, то данный способ может оказаться единственным, позволяющим обеспечить бесперебойное питание потребителей энергосистемы при экономии энергии аккумулятора. It must be borne in mind that when choosing the minimum energy at which it is necessary to carry out a “volt-supplement”, it is necessary to proceed from conversion losses. So if k.p.d. Since the stabilizer and the converter are 0.9 and 0.85, respectively, then with a power of 200 W we get a loss of about 24 W per conversion. Naturally, the operation of the converter must begin with capacities that are greater than these losses. If you also take into account economic factors (the cost of electricity obtained through the method), then this value may be even greater. However, when small winds dominate, this method may be the only one that allows uninterrupted power supply to consumers of the power system while saving battery power.

Способ по варианту 2 (фиг.2) реализуется аналогичным образом, но благодаря использованию предлагаемого способа при работе как минимум одного дополнительного возобновляемого источника энергии (возможно другого типа) система работает следующим образом. Если первый возобновляемый источник энергии имеет мощность, меньшую установленной (той, которая обеспечивает минимально допустимое напряжение на нагрузке), а второй возобновляемый источник - мощность, большую установленной, то энергия второго источника передается к нагрузке по цепи, которая присутствует и у прототипа, а именно: источник - генератор - выпрямитель - стабилизатор - нагрузка, но кроме этого, энергия второго источника через дополнительно введенные элементы "вольт-добавка" 7, широтно-импульсный преобразователь 8 первого источника передается на вход стабилизатора 4, суммируясь с энергией первого источника. За счет этого открывается стабилизатор 4 первого источника и энергия первого источника таким образом передается в нагрузку. Это новое качество, реализованное в общей для двух и более возобновляемых источников линии постоянного тока можно обозначить как "способность передавать энергию от источника с меньшим напряжением в линию с большим напряжением". The method according to option 2 (figure 2) is implemented in a similar way, but due to the use of the proposed method when at least one additional renewable energy source (possibly of a different type) is used, the system operates as follows. If the first renewable energy source has a power less than the installed one (the one that provides the minimum allowable voltage on the load), and the second renewable source has a power larger than the installed one, then the energy of the second source is transmitted to the load through the circuit, which is also present in the prototype, namely : source - generator - rectifier - stabilizer - load, but in addition, the energy of the second source through the additionally introduced elements "volt-additive" 7, pulse-width converter 8 of the first source and is transmitted to the input of the stabilizer 4, summing up with the energy of the first source. Due to this, the stabilizer 4 of the first source is opened and the energy of the first source is thus transferred to the load. This new quality, implemented in a common DC line for two or more renewable sources, can be described as "the ability to transfer energy from a source with a lower voltage to a line with a higher voltage."

Claims (2)

1. Способ бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемом источнике энергии, включающий преобразование энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенератора переменного тока, преобразование посредством выпрямителя энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения источника, накопление энергии постоянного тока в аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя, отличающийся тем, что дополнительно посредством широтно-импульсного преобразователя с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавки" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителя путем последовательного подключения выходных цепей преобразователя и выпрямителя, причем регулирование широтно-импульсного преобразователя осуществляют из условия поддержания на входе стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации. 1. A method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on a renewable energy source, which includes converting the energy of a renewable energy source into alternating current electric energy using an alternating current generator, converting alternating current energy into direct current energy through a rectifier, stabilizing the voltage of the source, storing direct current in the battery and the release of energy to the load of the consumer, characterized in that d Additionally, by means of a pulse-width converter with galvanic isolation at the output, the battery voltage is converted to an adjustable constant voltage and using a “volt-additive” it is summed with the voltage at the output of the rectifier by connecting the output circuits of the converter and the rectifier in series, and the pulse-width converter is controlled from conditions for maintaining the voltage stabilizer at the input above the stabilization voltage. 2. Способ бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на возобновляемых источниках энергии, включающий преобразование энергии как минимум двух возобновляемых источников энергии в электрическую энергию переменного тока с помощью электрогенераторов переменного тока, преобразование посредством выпрямителей энергии переменного тока в энергию постоянного тока, стабилизацию напряжения каждого отдельного источника, накопление суммарной энергии постоянного тока в общем аккумуляторе и выдачу энергии на нагрузку потребителя, отличающийся тем, что дополнительно посредством широтно-импульсных преобразователей с гальванической развязкой на выходе преобразовывают напряжение аккумулятора в регулируемое постоянное напряжение и с помощью "вольт-добавок" суммируют его с напряжением на выходе выпрямителей путем последовательного подключения выходных цепей преобразователей и выпрямителей, причем регулирование широтно-импульсных преобразователей осуществляют из условия поддержания на входах стабилизатора напряжения выше напряжения стабилизации. 2. A method of uninterrupted power supply to consumers of an electric power system operating on renewable energy sources, including converting the energy of at least two renewable energy sources into alternating current electric energy using alternating current generators, converting alternating current energy into direct current energy through rectifiers, stabilizing the voltage of each individual source, the accumulation of total DC energy in a common battery and the issuance energy to the load of the consumer, characterized in that, in addition, by means of pulse-width converters with galvanic isolation at the output, the battery voltage is converted into an adjustable constant voltage and using "volt-additives" they are summed with the voltage at the output of the rectifiers by connecting the output circuits of the converters and rectifiers moreover, the regulation of pulse-width converters is carried out from the condition of maintaining at the inputs of a voltage regulator higher than voltage live stabilization.
RU2002102794A 2002-02-06 2002-02-06 Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives) RU2208890C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102794A RU2208890C1 (en) 2002-02-06 2002-02-06 Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102794A RU2208890C1 (en) 2002-02-06 2002-02-06 Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2208890C1 true RU2208890C1 (en) 2003-07-20

Family

ID=29211457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002102794A RU2208890C1 (en) 2002-02-06 2002-02-06 Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208890C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659811C1 (en) * 2017-09-11 2018-07-04 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Renewable sources direct current electric energy switching to the three-phase ac network method and device
RU2695633C1 (en) * 2018-07-13 2019-07-25 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Modular electric power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659811C1 (en) * 2017-09-11 2018-07-04 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Renewable sources direct current electric energy switching to the three-phase ac network method and device
RU2695633C1 (en) * 2018-07-13 2019-07-25 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Modular electric power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pannala et al. Effective control and management scheme for isolated and grid connected DC microgrid
US11929620B2 (en) Maximizing power in a photovoltaic distributed power system
US10483759B2 (en) Integrated multi-mode large-scale electric power support system for an electrical grid
Tummuru et al. Dynamic energy management of hybrid energy storage system with high-gain PV converter
Kumar et al. Sizing and SOC management of a smart-transformer-based energy storage system
Hu et al. A review of power decoupling techniques for microinverters with three different decoupling capacitor locations in PV systems
US6949843B2 (en) Grid-connected power systems having back-up power sources and methods of providing back-up power in grid-connected power systems
US9077202B1 (en) Power converter with series energy storage
US8824178B1 (en) Parallel power converter topology
JP2004508689A (en) High efficiency fuel cell power conditioner
CN113228448A (en) Electrolysis device with a converter and method for providing instantaneous standby power for an AC power grid
Kathiresan et al. Energy management of distributed renewable energy sources for residential DC microgrid applications
US11929690B2 (en) Microgrid controller with one or more sources
Iskender et al. Power electronic converters in DC microgrid
KR101764651B1 (en) Power applying apparatus and method for controlling connecting photovoltaic power generating apparatus
KR100844401B1 (en) Uninterrupted power supply apparatus with a solar generating apparatus
KR20200086835A (en) Customer load management system using Uninterruptible Power Supply
Bharathi et al. Power flow control based on bidirectional converter for hybrid power generation system using microcontroller
RU2208890C1 (en) Method for no-break power supply to loads of power system operating on renewable energy sources (alternatives)
Zhang et al. Ultracapacitor application and controller design in 400 V DC-powered green data centers
Narula et al. PV fed cascaded modified T source converter for DC support to grid coupled inverters
Sanjeev et al. A novel configuration for PV-battery-DG integrated standalone DC microgrid
WO2011118771A1 (en) Charge/discharge system
KR20190023654A (en) Power control load system using DC up-converting for energy storage system
Choi et al. DC-link fluctuation compensation method for PV generation system combined energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160207

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170920

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210207