Програмно-апаратний комплекс діагностування технічного стану обладнання фотоелектричних станцій

Комар, В. О., П. Д. Лежнюк, В. О. Лесько, І. О. Гунько, і І. І. Смагло. «Програмно-апаратний комплекс діагностування технічного стану обладнання фотоелектричних станцій». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 2 (5), Грудень 2022, с. 43-50, doi:10.20998/2224-0349.2022.02.05.

Анотація

В роботі розроблено програмно-апаратний комплекс діагностування обладнання фотоелектричних станцій. В першу чергу в статті йдеться про оцінку технічного стану фотоелектричних модулів як елемента, який найбільше впливає на генерування фотоелектричних станцій. Оскільки фотоелектричні станції займають чільне місце в балансі потужності та електроенергії електроенергетичних систем, то важливо знати, яку кількість електроенергії і за яким можливим графіком в часі фотоелектричні станції можуть її генерувати. Крім інсоляції сонця іншою причиною несталого генерування фотоелектричних станцій є їх технічний стан, зокрема поступова деградація фотоелектричних модулів. Для участі фотоелектричних станцій в процесі балансування потужності й електроенергії в електроенергетичних системах необхідно знати їх поточний технічний стан і перспективи щодо можливості вироблення електроенергії в заданому об’ємі. Для планування виробітки електроенергії і планування доцільності витрат на ремонт фотоелектричних станцій зацікавлений також інвестор. Зокрема йдеться про залишковий ресурс фотоелектричних станцій по відношенню до розрахункового на початок експлуатації. Це висуває відповідні умови щодо методів і засобів оцінювання технічного стану фотоелектричних станцій. Щодо фотоелектричних модулів, то необхідно контролювати коефіцієнти-індикатори, які вказують на аномальну роботу фотоелектричних модулів у стрінгу і фактично сигналізують на наявність проблеми в його роботі. Програмно-апаратний комплекс дозволяє перевірити контактні з’єднання фотоелектричних станцій і визначити чи опори контактних з’єднань знаходяться в допустимих межах. За необхідності формується база даних з використанням квадрокоптера. За допомогою тепловізора і пірометра здійснюється обстеження фотоелектричних модулів на предмет дефектів, що проявляються областями з температурою, вищою за температуру справних фотоелектричних модулів. На фотоелектричних модулях виявляються дефекти елементів, які обстежуються детальніше. Для визначення міри працездатності фотоелектричних модулів формується база даних для побудови і порівняння окремих вольт-амперних характеристик. Інформація передається на ноутбук, де обробляється розробленою програмою для виявлення та діагностування появи дефектів або несправностей, а також визначаються коефіцієнти залишкового ресурсу і коефіцієнти-індикатори аномальної роботи фотоелектричних модулів. За цими результатами приймається рішення щодо доцільності подальшої експлуатації фотоелектричних модулів. Визначається можливість їх відновлення або повної заміни.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2022.02.05

PDF

Посилання

Ukraine, National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities. (2019, Apr. 26). Decree of the National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities no. 641, Pro zatverdzhennia normatyvno-pravovykh aktiv, shcho rehuliuiut diialnist harantovanoho pokuptsia ta kupivli elektrychnoi enerhii za «zelenym» taryfom ta za auktsionnoiu tsinoiu [On approval of regulatory legal acts governing the activities of the guaranteed buyer and the purchase of electricity at the "green" tariff and at the auction price]. Accessed: Sep. 13, 2022. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0641874-19#Text.

Ukraine, National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities. (2018, Mar. 14). Decree of the National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities no. 309, Pro zatverdzhennia Kodeksu systemy peredachi [On Approval of the Transmission System Code]. Accessed: Sep. 13, 2022. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0309874-18#Text.

J. Kim, M. Rabelo, S. P. Padi, H. Yousuf, E.-C. Cho, and J. Yi, “A review of the degradation of photovoltaic modules for life expectancy,” Energies, vol. 14, no. 14, Jul. 2021, Art. no. 4278, doi: https://doi.org/10.3390/en14144278.

M. Aghaei et al., “Review of degradation and failure phenomena in photovoltaic modules,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 159, May 2022, Art. no. 112160, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112160.

K. Rahimi, S. Mohajeryami, and A. Majzoobi, “Effects of photovoltaic systems on power quality,” in 2016 North American Power Symposium (NAPS), Denver, CO, USA, Sep. 18–20, 2016. pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.1109/naps.2016.7747955.

“Review of failures of photovoltaic modules,” IEA-PVPS T13-01:2014, Mar. 2014. Accessed: Mar. 5, 2021. [Online]. Available: https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2020/01/IEA-PVPS_T13-01_2014_Review_of_Failures_of_Photovoltaic_Modules_Final.pdf

P. Lezhniuk, V. Komar, O. Rubanenko, and N. Ostra, “The sensitivity of the process of optimal decisions making in electrical networks with renewable energy sources,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 1, no. 10, pp. 34–40, Oct. 2020, doi: https://doi.org/10.15199/48.2020.10.05.

M. Castellà Rodil, K. Kampouropoulos, E. M. Urbano González, and J. L. Romeral Martínez, “Supervision and fault detection system for photovoltaic installations based on classification algorithms,” Renewable Energy and Power Quality Journal, vol. 18, pp. 375–379, Jun. 2020, doi: https://doi.org/10.24084/repqj18.337.

P. Lezhniuk and O. Rubanenko, “Optimal solutions sensitivity analysis in complex systems in relative units,” in Scientific Research of the XXI Century. Sherman Oaks, CA, USA: GS publishing service, 2021, pp. 111–118, doi: https://doi.org/10.51587/9781-7364-13302-2021-002.

E. N. Rozenvasser and R. M. Yusupov, Chuvstvytelnost system avtomatycheskoho upravlenyia [Sensitivity of automatic control systems]. Leningrad: Energy, 1969. (in Russian)

P. F. Hoholiuk and T. M. Hrechyn, Teoriia avtomatychnoho keruvannia [Theory of automatic control]. Lviv: Lviv Polytechnic University Publishing House, 2019. (in Ukrainian)

P. Lezhniuk, V. Komar, and S. Kravchuk, “Macromodeling of electrical grids with renewable energy sources for assessing their energy efficiency,” Computational Problems of Electrical Engineering, vol. 9, no. 1, pp. 14–20, 2019.

P. Lezhniuk, O. Rubanenko, and O. Rubanenko, “Determination of optimal transformation ratios of power system transformers in conditions of incomplete information regarding the values of diagnostic parameters,” in Fuzzy logic. London, United Kingdom: IntechOpen, 2020, doi: https://doi.org/10.5772/intechopen.84959.

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Програмно-апаратний комплекс діагностування технічного стану обладнання фотоелектричних станцій

Ключові слова

Як цитувати

Завантажити посилання

Анотація

Посилання