Електромагнітні процеси у системі накопичення електроенергії на основі електрохімічної технології
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається з 124 сторінок, 47 рисунків, 6 таблиць, вступу, основної частини з 4-х розділів, висновків по розділам, загального висновку та переліку використаної літератури. Актуальність теми. Електромагнітні процеси у акумуляторних батареях впливають на ефективність роботи системи накопичення. Розуміння процесів є дуже важливим для вдосконалення існуючих та розробки нових акумуляторів з більшою ємністю, потужністю, терміном експлуатації та безпекою використання. Проведення дослідження електрохімічних процесів в акумуляторах є актуальним питанням у зв’язку із зростанням попиту на використання акумуляторів в енергетичних установках та електротранспорті. Впровадження сучасних типів акумуляторних батарей та покращення характеристик існуючих акумуляторів приведе до поліпшення економічних показників та зменшення впливу на навколишнє середовище. У свою чергу системи накопичення електричної енергії керуються традиційними системами регулювання на основі алгоритмів керування компенсаційного типу. Ці контролери налаштовуються на модульний та симетричний оптимуми та компенсують необхідні ланки об’єкта керування. У результаті контролери складаються з пропорційних та інтегральних коефіцієнтів. Параметричні та координатні збурення у цих системах призводять до погіршення показників якості керування та енергетичних процесів електрохімічного перетворення енергії. Наприклад зміна параметрів Li-ion батарей. Мета роботи полягає у покращенні енергетичних характеристик в усталених та перехідних режимах роботи акумуляторної системи накопичення електроенергії через впровадження покращеної системи керування контролером розряду акумуляторної батареї, яка базується на концепції зворотних задач динаміки в сполучені з мінімізацією локальних функціоналів миттєвих значень енергії. За для виконання поставленої мети було визначено та вирішено такі завдання:
1. Проаналізовано системи накопичення енергії та визначено, що системи на основі електрохімічної технології мають найбільше переваг.
2. Виконано дослідження існуючих типів акумуляторних батарей, порівняно їхні характеристики та визначено найперспективніші типи батарей.
3. Проведено дослідження існуючих еквівалентних схем заміщення акумуляторних батарей.
4. Проведено налаштування системи підпорядкованого регулювання координатами системи накопичення електроенергії на симетричний та модульний оптимуми.
5. Виконано синтез нового алгоритму керування напругою розряду акумулятора.
6. За допомогою програмного середовища MATLAB Simulink виконано моделювання системи накопичення з робастним регулятором розряду акумуляторної батареї.
Об’єкт дослідження: система накопичення електроенергії на основі електрохімічної технології. Предметом дослідження є електромагнітні процеси та енергетичні характеристики у системах накопичення електроенергії на основі електрохімічної технології в усталених та перехідних режимах. Методи дослідження. Для вирішення запланованих задач використовувались методи теорії автоматичного керування та теорія лінійних і нелінійних електричних кіл. Дослідження електромагнітних процесів здійснювались за допомогою математичного моделювання з використанням сучасних комп’ютерних програм Mathcad та MATLAB. Наукова новизна. Вдосконалення систем накопичення електричної енергії за рахунок застосування грубих законів керування. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці сучасних систем накопичення електричної енергії з ефективним електрохімічним перетворенням енергії. Простота практичної реалізації здійснюється за рахунок використання алгоритмів керування на основі зворотних задач динаміки.
Опис
Ключові слова
акумуляторна батарея, акумуляторна система накопичення електроенергії, електрохімічна технологія системи накопичення електроенергії, контролер, математичні моделі, перетворювач напруги
Бібліографічний опис
Лісовий, О. Р. Електромагнітні процеси у системі накопичення електроенергії на основі електрохімічної технології : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехнікка та електромеханіка / Лісовий Олександр Романович. - Київ, 2024. -124 с.