The Impact of Wind Power and Load Power Fluctuations on Energy Storage Sizing

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorYaremenko, M. K.
dc.contributor.authorKlen, K. S.
dc.date.accessioned2024-03-15T12:13:58Z
dc.date.available2024-03-15T12:13:58Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe study presents a method of taking into account the impact of wind power and load power fluctuations on the energy storage sizing, comprised of batteries of identical capacity. To account the impact, two methods of calculating the difference between wind power generation and load consumption were presented over some time interval: 1st and 2nd order difference methods. Each of the methods can be parameterized and non-parameterized method with and without taking into account parameters respectively, where the parameters are: discharge current, required discharge duration, depth of discharge, battery capacity, Peukert’s constant, discharge time from 100% capacity, ambient temperature and wind power prediction error. Using the parameterized method compared allows to refine the value of the number of batteries. Using the 2nd order difference method compared to the 1st order difference method can significantly reduce the required number of batteries.
dc.description.abstractotherУ дослідженні представлено метод врахування впливу потужності вітроустановки та потужності навантаження на розмір накопичувача енергії, який складається з акумуляторів однакової ємності, для балансування енергії в системах розподіленої генерації з вітроустановками. Для врахування впливу розраховується різниця між енергією вітру та навантаження залежно від закону розподілу потужності вітру та навантаження. Було представлено 2 методи розрахунку різниці енергій: метод різниці 1-го порядку та метод різниці 2-го порядку. При використанні методу різниці 1-го порядку використовується різниця між згенерованою енергією вітру та енергією, отриманою навантаженням протягом обраного інтервалу часу. При використанні методу різниці 2-го порядку використовується різниця між теоретичним і фактичним значенням енергії протягом обраного інтервалу часу. Різниця енергії потім використовується для знаходження часу, необхідного для того, щоб навантаження отримало недостатню кількість енергії. При використанні великого інтервалу часу він розбивається на менші інтервали, для кожного з них розрахунок відбувається окремо, формуючи вибірку значень, а остаточне значення вибирається з вибірки виходячи з бажаного довірчого інтервалу. Виконано порівняння 4 методів розрахунку розміру накопичувача енергії, заданого певною кількістю акумуляторів: параметризований та непараметризований метод різниці 1-го порядку з урахуванням та без урахування параметрів відповідно, та метод різниці 2-го порядку, також параметризований і непараметризований, де параметрами є: струм розряду, необхідна тривалість розряду, глибина розряду, ємність акумулятора, коефіцієнт Пейкерта, час розряду при повністю зарядженому акумуляторі, температура навколишнього середовища і похибка прогнозування потужності вітру. У якості прикладу розрахунку було взято та оброблено дані швидкості вітру з провінції Фуєн у В’єтнамі, з яких потім було пораховано потужність вітру, та дані потужності навантаження з приватного домогосподарства у О-де-Сені у Франції, та свинцевокислотний акумулятор HZB12-180FA. Оскільки дані швидкості вітру мають добові варіації, розмір кожного інтервалу часу було обрано рівним добі. З вибірки даних кількості акумуляторів було обрано значення, що рівне 95% перцентилю. Було показано, що використання параметризованого методу у порівнянні з непараметризованим призводить до збільшення необхідної кількості акумуляторів, що пояснюється уточненням значення необхідної кількості акумуляторів у зв’язку з впливом перерахованих параметрів. А використання методу різниць 2-го порядку у порівнянні з методом різниць 1-го порядку може значно зменшити необхідну кількість акумуляторів при використанні відповідного алгоритму керування системою балансування, навіть якщо метод є параметризованим. Подальші дослідження можуть бути спрямовані на аналіз стану заряду акумуляторів залежно від їх кількості, рентабельність встановлення акумуляторів відповідно до кількості вільної енергії та продаж надлишку енергії у зовнішню мережу.
dc.format.pagerangeС. 290932.1-290932.9
dc.identifier.citationYaremenko, M. K. The Impact of Wind Power and Load Power Fluctuations on Energy Storage Sizing / M. K. Yaremenko, K. S. Klen // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2023. – Т. 28, № 3(125). – С. 290932.1-290932.9. – Бібліогр.: 32 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.290932
dc.identifier.orcid0000-0002-6674-8332
dc.identifier.orcid0000-0002-6674-8332
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65557
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2023, Т. 28, № 3(125)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectenergy storage system
dc.subjectbattery
dc.subjectoptimal sizing
dc.subjectwind
dc.subjectload
dc.subjectpredictive energy balancing
dc.subjectсистема зберігання енергії
dc.subjectакумулятор
dc.subjectенергоємність
dc.subjectвітер
dc.subjectнавантаження
dc.subjectпрогнозне балансування енергії
dc.subject.udc621.314
dc.titleThe Impact of Wind Power and Load Power Fluctuations on Energy Storage Sizing
dc.title.alternativeВплив зміни потужності вітру та потужності навантаження на ємність системи балансування
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
290932.1-290932.9.pdf
Розмір:
741.78 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 28, № 3(125)