Оптимизатор нагрузки OEL-820: что внутри. Обзор
Можно ли подключить к электросети конвекторы с суммарной мощностью превышающей мощность сети? С появлением оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 это не проблема. Тысячи людей в 2016 году установили этот новый прибор домашней автоматики и навсегда решили проблему ограниченного лимита выделенной мощности. Их дома теперь отапливаются самым экономичным (по единовременным вложениям средств) видом электроотопления – конвекторами. Есть видеоролик, кратко поясняющий назначение и работу оптимизатора.
Но, многим любопытно узнать – как устроены оптимизаторы нагрузки на электросеть Clusterwin OEL-820. На форумах идут жаркие обсуждения нового прибора, и некоторых въедливых форумчан волнует вопрос: а что там внутри? Это переделанные китайские “погремушки” или серьезный, современный прибор?
Сегодня мы заглянем внутрь полюбившихся многим в России и за ее пределами бытового прибора, обеспечивающего безаварийную работу пары нагревательных приборов, суммарная мощность которых может превышать мощность сети с учетом других имеющихся в доме мощных потребителй.
Больше всего вопросов задают об устройстве блока Б оптимизатора нагрузки OEL-820. Оно и понятно. Ведь этот блок коммутирует неприоритетный электроприбор, который может быть довольно мощный. От качества коммутирующего элемента – реле, напрямую зависит надежность работы всей системы оптмимизации. Именно поэтому, наш обзор мы начнем именно с блока B, служащего для подключения неприоритетного оьогревателя. Как уже многие знают, этот блок имеет оранжевую маркировку на передней панели корпуса.
Итак, мы разбираем оптимизатор нагрузки и смотрим, что у него внутри.
Сразу бросается в глаза диаметр провода, который идет к контактам штепсельной розетки. Соединение выполнено толстым проводом из меди с сечением около 1,5 – 2,5 кв.мм. Учитывая длинну провода, этого с запасом хватит для максимального тока стандартной розетки 16 А без перегрева. К тому же, конец медного провода не припаян к контактам розетки, а приварен. Это несомненно повышает надежность соединения.
Печатная плата с электронными компонентами надежно закреплена в корпусе с помощью двух саморезов.
Электронная схема оптимизатора нагрузки построена на базе высокопроизводительного микропроцессора известной фирмы ATMEL. Что такое микропроцессор? Это сердце вычислительной машины, построенное в одной микросхеме. Он умеет делать вычисления над числами, которыми можно описать любой процесс. Поэтому, все те чудеса, которые мы привыкли видеть на наших компьютерах, планшетах и смртфонах являются лишь результатом арифметических действий над числами.
Возвращаясь к устройству оптимизатора нагрузки на электросеть можно отметить, что его программное обеспечение записано в память процессора, который управляет не только исполнительным реле, но и другим важным модулем – радио приемо-передатчиком.
Далее, мы видим еще один важный узел – микросхему белого цвета. Это популярный симисторный оптрон MOC3063 с коммутацией нагрузки в момент перехода сетевого напряжения через ноль. Симисторный оптрон (оптопара) – это светодиод и светочувствительный симистор, упакованные в одном корпусе и имеющие оптическую связь. Назначение – коммутация высоковольтной нагрузки переменного тока. Оптрон управляет электромагнитным реле, а схема коммутации нагрузки в момент перехода сетевого напряжения через ноль минимизирует уровень создаваемых блоком помех.
Еще одна микросхема на плате, черная, – это диодный мост для питания схемы.
Приемо-передатчик оптимизатора нагрузки OEL-820 построен на однокристальном трансивере от фирмы RFM – TRC101, применяемой обычно в телеметрии, связи, медицинской и другой технике. В этой микросхеме находится приемник радиосигналов и передатчик. Несмотря на малые габариты, это довольно сложное устройство, управляемое процессором, предназначенное для обеспечения надежной двухсторонней радиосвязи.
Для чего нужна двухсторонняя связь? Для подтверждения получения блоком Б команды от блока А. Если радиосигнал прошел и получен, то блок Б передает на блок А квитанцию – подтверждение получения и исполнения. Только при такой схеме работы оптимизатор нагрузки будет защищен от возникновения аварийных режимов из-за непрохождения радиосигнала. Например, когда приоритетная нагрузка блока А включилась, а радиокоманда на отключение нагрузки блока Б не прошла – на пути радиоволн встал металлический шкаф. В этом случае блок Б поймет, что связь нарушена и автоматически отключит свою нагрузку.
Вот мы подошли и коммутирующему элементу. Это очень качественное и надежное моностабильное электромагнитное реле переменного тока компании SCHRACK (TE Connectivity (Tyco), (TE CONNECTIVITY). Запас прочности контактов – до 30А в импульсе! Понятно, что такое реле не может стоить дешево.
В процессе производства инженеры компании Clusterwin нашли способ еще более повысить надежность работы электрической схемы. Поэтому на стандартную печатную плату был установлен дополнительный модуль, собранный на маленькой плате. Конструкция стала “двухэтажная”.
А теперь рассмотрим устройство блока А оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820. Корпус этого блока имеет зеленую маркировку.
Как мы видим, механическое устройство розетки идентично рассмотренному ранее. Печатная плата так же унифицирована.
В блоке A установлен тот же трансивер от RFM и тот же процессор.
Но, в отличии от платы блока Б тут отсутствует реле, а вместо него видны проводники от датчика энергопотребления.
Мощный диодный мост также установлен на отдельной плате.
Ознакомившись с внутренним устройством блоков оптимизатора нагрузки на электросеть Clusterwin OEL-820 можно сказать следующее. Используемая элементная база соответствует самым высоким требованиям “с запасом”. Оптимизатор – это специально разработанное и изготовленное устройство, не имеющее ничего общего с недорогими китайскими радиоуправляемыми розетками. А надежность коммутирующего реле превосходит реальные нагрузки.
Оптимизатор нагрузки OEL-820 сделан по утвержденным Техническим Условиям, зарегистрированным во ВНИИ Стандартизации оборонной продукции ФГУП Рособоронстандарт Федеральной службы по оборонному заказу.
Наша оценка:
+ современные электронные компоненты, надежное коммутационное реле, современный трансивер;
– цена выше, чем у китайских “игрушек”.
Посмотреть цену на оптимизатор можно на нашем сайте в разделе Автоматика для дома.
© Юрий Шурчков, 2017
Умная розетка – Оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820 – Энергосбережение – Каталог
Умная розетка – Оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820
OEL-820 снижает нагрузку на сеть, предотвращает перегрузку и отключение автомата при эксплуатации пары электроприборов, суммарная мощность которых превышает мощность электросети.
До недавнего времени простого решения этой проблемы не существовало…
Мучения закончились! Оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820 эффективно решает эту проблему!
Переключите видео в режим HD
Принцип работы OEL-820: перераспределение мощности в паре энергоемких электроприборов в зависимости от их приоритета — отключение неприоритетного на время работы приоритетного. Включение неприоритетного во время паузы в рабочем цикле приоритетного.
При этом включенным может быть один и только один электроприбор.
Приоритетные электроприборы – это временно включаемые или управляемые автоматикой электроприборы (чайник, микроволновка, стиральная и посудомоечная машины, утюг, пылесос, фен, мойка высокого давления, насосная станция, электроинструмент, техника для приготовления пищи и др.).
OEL-820 состоит из двух блоков: A (с измерением энергопотребления) — для подключения приоритетного электроприбора, и B (с коммутатором) — для подключения неприоритетного электроприбора.
Блоки включаются в розетки (в одном или в разных помещениях), а в них включаются электроприборы. Взаимодействие между блоками — автоматическое, дистанционное — по радиоканалу. При этом, питание приоритетного электроприбора никогда не прерывается, что обеспечивает корректную работу его внутреннего пуско-регулирующего устройства (термостат, таймер, блок управления и т.д.). Коммутируется лишь неприоритетный электроприбор.
Примеры использования оптимизатора нагрузки OEL-820:
class=”gadget”>Как обеспечить комфорт при недостаточной мощности электросети » Электрика в квартире и доме своими руками
6 отличий реле приоритета от оптимизатора нагрузки на электросеть
Начнем с того, что оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820 является самым новым видом знакомого специалистам устройства — реле отключения неприоритетной нагрузки, и единственным в мире, предназначенным для бытового применения. Поэтому, рассматривать традиционные и новое устройство мы будем, как группу приборов, решающих одну и ту же задачу.
Щитовые реле приоритета помогают в ситуации, когда при включении нескольких энергоемких потребителей общая потребляемая ими мощность превышает лимит разрешенной мощности. Щитовые реле приоритета устанавливаются на вводе в электрощит. Их принцип действия заключается в непрерывном контроле мощности, потребляемой всеми используемыми потребителями, и автоматическом отключении неприоритетных нагрузок при превышении установленного лимита.
Алгоритм отключения и время отключения нагрузок может быть разным, но суть одна: чтобы снизить потребляемую мощность, которая уже превысила допустимый лимит, нужно срочно отключить какой-то электроприбор. Один или несколько. При этом, отключение ведется «вслепую», без учета значений потребления конкретных электроприборов.
OEL-820A&B
Реле приоритета
Щитовые реле приоритета позволяют избежать срабатывания вводного автоматического выключателя, устанавливаемого для контроля максимальной потребляемой мощности. Хотя, при значительных и частых перегрузках, отключение вводного автомата нельзя полностью исключить.
Инсталляция реле приоритета в существующую электросеть связана с большим объемом работ по модернизации электропроводки и электрощита. Это требует соответствующей квалификации электрика, точного расчета и настройки тока и мощности отключения неприоритетных нагрузок. А прокладка отдельных проводных линий от щита к розеткам с неприоритетными потребителями влечет за собой еще и работы по ремонту помещений, если применялось штробление стен.
Реле тока
Указанные выше приборы щитовой автоматики невозможно подключить к стандартной электропроводке, не имеющей отдельных проводных линий к розеткам. Их применение противопоказано и на объектах завершенного строительства, где прокладка новой проводки невозможна или нежелательна.
Задача упростилась с появлением нового вида реле приоритета, так называемого оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820, о котором писалось ранее.
Принцип работы оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 заключается в перераспределении мощности между двумя электроприборами в зависимости от их приоритета. Отключении неприоритетного на время работы приоритетного, включении неприоритетного во время паузы в рабочем цикле приоритетного.
Важной особенностью работы OEL-820 является то, что в любой момент времени включенным может быть один и только один электроприбор из пары. Как видно из способа работы, оптимизатор нагрузки на электросеть, в отличие от своего щитового собрата, никогда не допускает перегрузки сети. Он предотвращает ее.
OEL-820 разработан для использования в формате «сделай сам» (DIY) и не требует монтажа. Это устройство не щитовое, и представляет собой два розеточных адаптера с вилкой и розеткой. Один для приоритетной нагрузки, второй — для неприоритетной. Связь между адаптерами по радиоканалу. Адаптеры включаются в обычные розетки, и начинают работать сразу, без настроек. Регулировки не потребуются и во время эксплуатации.
Для работы OEL-820 не требуется не только отдельная проводка, но и какая-либо информационная шина управления, так как для передачи сигналов телеметрии используется радиоканал с цифровым кодированием и постоянным контролем прохождения пакетов команд.
Новый бытовой прибор получает все большую популярность, как среди домовладельцев, так и среди электриков, которые с его помощью очень просто «разруливают» довольно сложные ситуации, связанные с превышением лимита разрешенной мощности (для снижения суммарной потребляемой мощности и нагрузки на проводку). Прибор пользуется спросом и в садовых товариществах, и в дачных кооперативах, имеющих проблемы с недостатком выделенной на домовладение мощности.
Однако, при схожем техническом результате, эти два прибора автоматики имеют ряд принципиальных отличий, о которых стоит напомнить.
Основные отличия OEL-820 от щитовых реле приоритета
| OEL-820 | Традиционные щитовые реле приоритета |
| Не требуется прокладка проводов. Легко интегрируется в существующую проводку. Экономит время и значительные финансовые средства. | Требуется прокладка отдельных проводов от электрощита к розеткам. Требуются ремонтно-строительные работы. |
| Не требуется специалист для установки. Включил в розетку — и работает! | Для установки реле в электрощит требуется квалифицированный специалист, грамотный проект и точная настройка. |
| Не допускает перегрузку электросети | Реагирует на уже возникшую перегрузку электросети |
| Электроприборы можно включать в любые розетки, в любом помещении, даже в отдельно-стоящей постройке (бане, гараже). | Розетки жестко привязаны к проводным линиям, а включенные в них электроприборы нельзя переключить в другую розетку или перенести в другое помещение. |
| Количество OEL-820 в одном доме — не ограничено. Имеется возможность управления группой электроприборов. | Количество линий управления неприоритетными электроприборами — ограничено. |
| Может использоваться на объектах завершенного строительства, где вмешательство в электропроводку невозможно или нежелательно (отремонтированные, арендованные помещения, памятники архитектуры и др.) | Не может использоваться без вмешательства в проводку, в электрощит. |
Щитовое реле приоритета против нескольких OEL-820.
Бой без правил?
Напомним способ работы оптимизатора. Вместо того, чтобы контролировать суммарный ток потребления всех нагрузок на вводе, и при превышении допустимого значения отключать по очереди отдельные неприоритетные линии, как щитовое реле приоритета, в оптимизаторе нагрузки OEL-820 CLUSTERWIN, контролируется потребление всего одной пары мощных электроприборов. Но, контролируется с точным прогнозируемым результатом.
Поэтому, самое интересное происходит при применении нескольких OEL-820. Когда, каждую пару электроприборов, подключенных к соответствующим блокам OEL-820, можно сравнить с одним слоем пирамиды или веткой дерева энергопотребления.
Несколько независимых горизонтальных слоев пирамиды (блоков A и B OEL-820 с нагрузками) как бы нанизаны на одну общую ось или ствол дерева, которым в доме является электропроводка. Образуется матрица или таблица с заранее известными мощностями используемых электроприборов. Каждая строка таблицы содержит ячейки с точными значениями потребления каждого из электроприборов, один из которых назначен приоритетным, а другой — неприоритетным. Причем, в любой момент времени включенным в этой паре может быть один, и только электроприбор.
Это очень важно, поскольку дает нам ключ к точному планированию максимального суммарного энергопотребления!
Исходя из данных таблицы, легко посчитать максимальную мощность, потребляемую одновременно включенными потребителями. Одним в каждой строчке. Одним в каждой паре.
Таким образом, общую потребляемую мощность можно с легкостью снизить почти вдвое(!), а мощность электросети, как бы увеличить на величину высвободившейся энергии! Почти, потому что всегда нужно оставлять небольшой запас, например, для осветительных приборов или на другие нужды.
Проиллюстрировать новую технологию можно на простейшем примере.
Например, в доме с подведенной мощностью 5 кВт нужно эксплуатировать следующие электроприборы:
электроконвектор 0,5 кВт — 1 шт., (кладовка)
электроконвектор 0,5 кВт — 1 шт., (прихожая)
электроконвектор 1,2 кВт — 1 шт., (спальня)
электроконвектор 1,2 кВт — 1 шт., (кухня)
электроконвектор 2 кВт — 1 шт., (гостиная)
электрочайник 2,0 кВт — 1 шт.
скважинный насос 1 кВт — 1 шт.
накопительный водонагреватель 1 кВт — 1 шт.
Итого: 9,4 кВт.
Включение восьми электроприборов можно произвести с помощью четырех оптимизаторов OEL-820. Электроприборы, расположенные на одной горизонтальной линии приведенной схемы подключены к одному оптимизатору.
Из примера видно, что суммарная мощность электроприборов составила 9,4 кВт. Но, их реальная суммарная потребляемая мощность при всех возможных комбинациях включения, никогда не превысит 4,7 кВт! Это очевидно, поскольку в каждой строчке «дерева»/»пирамиды» включенным может быть только один электроприбор.
Теперь не нужно бегать к электрощиту в прихожую, в гараж… Или лазить на столб, и включать «выбитый» автомат. Не нужно штробить стену и прокладывать новые провода для подключения дополнительного электроконвектора или масляного радиатора, а потом делать ремонт! Не нужно оформлять дополнительную мощность!
Мучения домовладельцев закончились с появлением оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 CLUSTERWIN! Просто включил — и работает!
Юрий Шурчков
Вы можете задать свой вопрос при помощи формы обратной связи: [contact-form-7 title=”Заявка”]
ООО ТЕПЛОСТРОЙМОНТАЖ имеет год основания 1999г. |
Оптимизатор нагрузки на электросеть — Портал о стройке
С наступлением холодов многие владельцы негазифицированной загородной недвижимости задумались об отоплении своих домов электрическими конвекторами. Да вот беда – мощность электросети или выделенная на дом мощность — ограничена, что не позволяет в полной мере использовать преимущества электрического отопления. При включении нескольких отопительных приборов отключается автомат — автоматический выключатель, и дом погружается в темноту.
А если есть еще и электрический водонагреватель, чайник и другая бытовая техника, то при такой нагрузке на сеть, автомат и подавно будет постоянно отключаться!
Не будем рассуждать о возможностях среднестатистического владельца загородной недвижимости увеличить выделенную мощность. Как не будем вспоминать о других видах отопления, типа дизельного, пеллетного, автономного газового отопления или систему тепловой насос в силу их дороговизны и большой мороки с установкой. Оставим в сторонке и генератор изобретателя Росси или генераторы тепла, использующие торсионные поля и энергию вакуума. Как говорится — науке это не известно, а среди наших друзей нет ни одного, кто бы своими глазами видел, как эти штуки работают в реале, а не в Ютубе.
Вернемся к электричеству. К тому, что в доме уже есть. Оно хоть и недешевое, но в пересчете на сумму единоразовых вложений на установку других видов «дешевого» отопления, включая магистральное газовое, отопление с помощью электрических конвекторов становится просто сказочно недорогим. А если к дому скоро подведут газ, но надо перезимовать год – два, то без электрического отопления тоже не обойтись. Надо только решить одну весьма неприятную и распространенную проблему – недостаточную мощность электросети.
Между тем, мало кто знает, даже из специалистов, что появилось доступное и эффективное решение этой «нерешаемой» проблемы. Теперь любой дачник или владелец серьезной недвижимости может увеличить количество эксплуатируемых нагревательных приборов, даже если их суммарная мощность превысит лимит мощности электросети и выделенную мощность. Волшебства или мошенничества тут нет – только строгая научная дисциплина – электротехника.
Российскими учеными и инженерами был разработан и запатентован революционный прибор — оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820. Выпускается он в России. Продажи растут. Особенно после того, как электросетевые компании начали выносить электросчетчики за пределы участков – на столбы, чтобы прекратить избыточное потребление мощности (ограниченное номиналом вводного автомата) или предотвратить воровство электроэнергии различными способами.
Оптимизатор нагрузки на сеть помогает организовать отопление обогревателями в наших «слыбых» электросетях. Но, не только это…
Прибор состоит из двух блоков, представляющих собой розеточные адаптеры, включаемые в розетки в одной или в разных комнатах — там, где нужно подключить мощные потребители электроэнергии. Взаимодействие блоков друг с другом происходит по радиоканалу.
Один адаптер предназначен для подключения приоритетной нагрузки (Мастер), другой — для подключения неприоритетной нагрузки (Ведомый).
Фишка в том, что новый прибор распределяет расход электрической мощности (!) в паре энергоемких потребителей таким образом, что они никогда не включаются одновременно. Однако, это не сказывается ни на работоспособности, ни на комфорте пользования электроприборами. При этом, их потребляемые мощности никогда не суммируются.
В чем суть прибора? В использовании пауз в цикле работы одного мощного прибора, образующихся из-за его технических особенностей, для питания второго прибора.
Не вдаваясь в теорию, скажем коротко – это новый вид реле приоритета — радиоканального на две точки.
Что такое приоритет? Это когда один электроприбор имеет приоритет на включение перед другим. Поэтому при включенном приоритетном электроприборе неприоритетный будет принудительно отключен.
Зачем это нужно и что это дает — сейчас узнаем.
Например, выделенная на дом мощность 5 кВт (в реальности бывает и меньше!). Но, у вас есть четыре комнаты, которые отапливаются конвекторами, мощностью по 1 кВт каждый (комнат может быть больше или меньше, просто потребуется один или несколько оптимизаторов нагрузки). Плюс к этому, вы используете накопительный водонагреватель 1 кВт и чайник 1 кВт. Равные мощности электроприборов мы взяли для упрощения расчета.
Если включить все электроприборы одновременно, то их суммарное потребление составит 6 кВт, что больше разрешенной мощности. В этом случае сеть и автомат будут перегружены и произойдет отключение последнего. Дом обесточится, холодильник потечет, продукты в нем испортятся, а дом промерзнет…
Но бытового апокалипсиса не случится при использовании оптимизатора нагрузки Clusterwin OEL-820. Поскольку мы знаем, что в любой паре потребителей в любой момент времени включенным окажется один и только один потребитель, мы легко рассчитаем максимальную суммарную, потребляемую всеми энергоемкими приборами в доме мощность. Из нашего примера видно, что три пары приборов по 1 кВт, будут потреблять не более 3 кВт вместо 6 кВт (без оптимизатора нагрузки) и при этом нормально исполнять свои функции. По крайней мере, пользователь не заметит, что они работают попеременно.
Давайте представим общее потребления домохозяйства, как реку с несколькими впадающими в нее ручьями – парами энергоемких нагревательных электроприборов, но подключенных через оптимизаторы нагрузки. Напомним, что один оптимизатор состоит из двух блоков (для подключения двух потребителей).
Итак, собираем из ручьев реку. Первый ручей и первый комплект, это водонагреватель 1 кВт и чайник 1 кВт. Причем, водонагреватель может располагаться в отдельно стоящей бане или в гараже.
Как эта пара нагревательных приборов работает с оптимизатором нагрузки? Пока чайник не используется, водонагреватель работает по своей программе (в соответствии с установленной на термостате температурой). Как только в кухне включили чайник, подключенный к мастер-блоку оптимизатора, питание водонагревателя дистанционно прекращается. Когда вода в чайнике закипит, и он отключится своим термостатом – питание водонагревателя будет возобновлено.
При этом кратковременное (на 1 — 5 минут) отключение водонагревателя никак не скажется на его работе. Вода в нем не успеет остыть даже на градус.
Таким образом, факт работы двух электроприборов в паре внешне не будет заметен пользователю, но потребляемая ими мощность не превысит половины от суммы мощностей двух приборов. В нашем примере — 1 кВт. Вместо чайника в вышеописанном случае в паре с водонагревателем может работать мощный скважинный насос или бытовая техника (СВЧ- печь, стиральная машина, фен и т.п). А вместо водонагревателя – система электрического теплого пола.
Теплый пол очень популярен, но не всегда возможности электросети позволяют безопасно пользоваться этим нагревателем. Для снижения нагрузки на сеть удобно использовать оптимизатор нагрузки, а питание на теплый пол подавать выведенным внешним кабелем с вилкой для включения в розетку.
Идем дальше. Две комнаты — второй ручеёк энергопотребления.
В первой комнате, например, детской, — приоритетный конвектор, подключенный к мастер-блоку, во второй неприоритетный, подключенный к ведомому блоку оптимизатора. Работает система так. Если приоритетный конвектор в первой комнате отключен, поскольку температура в ней соответствует установленной на термостате, питание подается на неприоритетный конвектор во второй комнате. Он нагревает помещение и может отключаться своим термостатом. Но, как только температура в первой (детской) комнате снизится ниже установленного значения, и приоритетный конвектор включится в режим нагрева, питание неприоритетного конвектора во второй комнате будет дистанционно отключено.
Как только приоритетный обогреватель «нагонит» нужную температуру и отключится — возобновится питание неприоритетного обогревателя во второй комнате. Таким образом, потребляемая двумя обогревателями (по 1 кВт) мощность никогда не превысит 1 кВт, вместо 2 кВт.
В другой паре комнат (третий ручеек) принцип работы оптимизатора нагрузки будет такой же.
Если это будут спальня и подсобка (холл), то приоритетным следует назначить отопительный прибор в спальне.
Какую выгоду мы получаем от использования оптимизаторов нагрузки CLUSTERWIN OEL-820 в нашем примере?
Смотрите сами: суммарная потребляемая мощность домохозяйства снизилась в 2 раза, что равносильно увеличению мощности электросети в те же 2 раза или на 100%! Согласитесь, что это ощутимый результат!
В заключение напомним, что в примере мы не учитывали маломощные потребители – телевизор, компьютер, освещение и т.п., поскольку их доля в общем пироге потребляемой домохозяйством мощности невелика. Эти потребители нельзя подключать к оптимизатору. Подключаются к нему только энероемкие потребители — нагревательные приборы.
Кроме вышеназванных применений оптимизатор нагрузки можно использовать в системах домашней автоматики, как логический элемент ИЛИ. Где это может пригодиться?
Например, для отключения насоса в колодце при включении скважинного насоса, нагруженных на одну магистраль.
Подходит оптимизатор и для предприятий летней торговли — для подключения дополнительных высокотемпературных холодильников для напитков, или для подключения кофемашины вместе с большим кипятильником или электробойлером, а также для подключения электрического теплого пола, систем обогрева трубопровода и других нужд.
Источник
Source: clusterwin.livejournal.com
Читайте также
5 отличий оптимизатора нагрузки от реле приоритета
В ситуации, когда при включении стиральной машины, водонагревателя, электрочайника или электроконвектора отключается «автомат» может помочь использование реле приоритета (реле неприоритетной нагрузки). Однако, с появлением нового вида реле приоритета — оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820 ситуация намного упростилась. Для подключения нового гаджета не требуется специалист и вмешательство в электросеть! Высокотехнологичный бытовой оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820 просто включается в розетку!Новый бытовой прибор незаменим при эксплуатации энергоемких электроприборов в электросети с недостаточной разрешенной мощностью. Он получает все большую популярность как среди домовладельцев, так и среди электриков, которые с его помощью могут гораздо проще «разрулить» потребляемую домом электрическую мощность.
Одно из важных отличий реле приоритета от оптимизатора нагрузки OEL-820 заключается в том, что реле приоритета устанавливается в электрощит, что требует соответствующей квалификации специалиста для точной настройки порогового тока отключения неприоритетной нагрузки, требуется большой объем работ, в том числе, ремонтно-строительных. OEL-820 включается в розетку и не требует каких-либо настроек во время эксплуатации.
***
Сравнение OEL-820 с традиционными щитовыми реле приоритета
OEL-820 | Традиционные щитовые реле приоритета |
Не требуется прокладка проводов. Легко интегрируется в существующую проводку. Экономит время и значительные финансовые средства. | Требуется прокладка отдельных проводов от электрощита к розеткам. Требуются ремонтно-строительные работы. |
Не требуется специалист для установки. Включил в розетку — и работает! Настройка не требуется! | Для установки реле в электрощит требуется квалифицированный специалист, грамотный проект и точная настройка. |
Электроприборы можно включать в любые розетки, в любом помещении, даже в отдельно-стоящей постройке (бане, гараже). | Розетки жестко привязаны к проводным линиям, а включенные в них электроприборы нельзя переключить в другую розетку или перенести в другое помещение. |
Количество OEL-820 в одном доме – не ограничено. Имеется возможность управления группой электроприборов. | Количество линий управления неприоритетными электроприборами – ограничено. |
|
|
Подробнее об OEL-820 >>
ИсточникОптимизатор нагрузки на электрическую сеть
Оптимизатор нагрузки на электрическую сеть CLUSTERWIN OEL-820.
Оптимизатор нагрузки на электрическую сеть предотвращает перегрузку сети и отключение «автомата» при подключении энергоемкой бытовой или промышленной техники. Эффект достигается перераспределением мощности в паре потребителей и равносилен увеличению мощности сети.
Описание
Принцип работы
Преимущества
Пример работы
Технические характеристики
Описание:
Оптимизатор нагрузки на электрическую сеть CLUSTERWIN OEL-820 предотвращает перегрузку сети и отключение «автомата» при подключении энергоемкой бытовой или промышленной техники. Обеспечивает снижение единовременно потребляемой мощности и нагрузки на сеть, что дает возможность подключения большего числа потребителей при том же лимите мощности. Эффект равносилен увеличению мощности сети и достигается перераспределением мощности в паре потребителей.
Оптимизатор нагрузки на электрическую сеть используется для подключения энергоемких нагрузок. Нет необходимости подключать к нему телевизоры, компьютеры и другую бытовую технику с малым энергопотреблением.
Принцип работы:
Принцип работы оптимизатора нагрузки – перераспределение электрической мощности между двумя потребителями таким образом, что в любой момент времени включенным будет лишь один из двух потребителей.
Прибор поставляется комплектом из двух розеточных адаптеров, выполненных в корпусе со штепсельной вилкой и розеткой. Адаптер, помеченный буквой А в зеленом круге является “мастером”. Он предназначен для подключения приоритетного потребителя. Это может быть чайник, конвектор, гриль, насос, фен, тостер и т.п. Это электроприборы, работающие не постоянно, а циклами.
Адаптер, помеченный буквой В в оранжевом круге – ведомый. В него включается неприоритетный потребитель, прибор с большой тепловой инерцией, кратковременное отключение которого – некритично. Это может быть накопительный водонагреватель, электрический теплый пол, конвектор отопления и т.п.
Адаптеры работают в паре, а взаимодействие между ними происходит автоматически, по кодированному радиоканалу.
Преимущества:
– снижение общей, единовременно потребляемой мощности при сохранении комфорта пользования электроприборами,
– увеличение количества потребителей без увеличения мощности сети,
– снижение нагрузки на проводку (предотвращение перегрузки и пожара),
– подключение дополнительных потребителей без увеличения лимита выделенной мощности,
– легкое подключение без дополнительных проводов,
– существенная экономия денег.
Пример работы:
1. Отопление дома обогревателями:
В доме есть два мощных обогревателя, которые не могут работать одновременно из-за большой мощности – выбивает автомат. Один обогреватель имеет термостат. Второй включается/отключается вручную.
Чтобы не бегать и не включать их по очереди – включаем их через адаптеры OEL-820.
Сперва греет один обогреватель. Когда термостат его отключит, включается второй обогреватель и греет пока не включится первый обогреватель. И так по кругу. Обогреватели работают по очереди, не мешая друг другу и не перегружая сеть.
В одном доме может работать несколько пар обогревателей, подключенных через оптимизаторы нагрузки OEL-820, которые не мешают работе друг-друга.
2. Подключение дополнительного мощного потребителя:
В доме есть обогреватель (или водонагреватель), но периодически нужно включить чайник (или другой прибор). Приборы не могут работать одновременно из-за большой мощности. Бегать и отключать обогреватель/водонагреватель при включении чайника – неудобно. Включаем их через OEL-820 и забываем о проблеме.
Теперь, при включении чайника, обогреватель/водонагреватель автоматически отключается на время кипячения воды. После выключения чайника обогреватель/водонагреватель продолжает работу.
Для максимального использования выделенной мощности электроприборы в пару лучше подбирать с одинаковой или близкой мощностью.
Технические характеристики:
| Характеристики: | Значение |
| Максимальный ток нагрузки каждого блока | 15А/220В |
| Частота радиоканала | 869 МГц |
| Максимальная мощность | 3,3 кВт |
| Радиомодуль – помехозащищенный дуплесный трансивер, применяемый в медтехнике, радиосвязи, телеметрии. Связь двухсторонняя – в каждом блоке есть приемник и передатчик. | |
| Кодирование радиосигнала в каждой паре блоков | уникальное |
| Контроль прохождения радиосигнала | есть |
| Поиск свободного радиоканала при появлении помехи | есть |
| Защита от серийного включения\отключения приоритетной нагрузки | есть |
| Эффективный радиус действия (зависит от материалов стен и перекрытий здания) | около 50-80 метров |
| Возможность параллельной работы нескольких блоков В (ведомых блоков) | до четырех блоков |
| Автоматический перезапуск после пропадания сети | есть |
| Материал корпуса | негорючий пластик |
| Защита детей | шторки |
| Блокировка функциональных кнопок во время работы | есть |
| Работает с электронными счетчиками электроэнергии, типа МАТРИЦА NP 71, имеющими встроенное отключение подачи электроэнергии при превышении лимита разрешенной мощности. |
Примечание: описание технологии на примере оптимизатора нагрузки на электрическую сеть CLUSTERWIN OEL-820.
Найти что-нибудь еще?
Похожие записи:
карта сайта
оптимизатор нагрузки на электросеть oel 820 на электросеть купить цена clusterwin
оптимизатор нагрузки на электросеть oel 820 отзывы
Коэффициент востребованности 1 059
Как повысить напряжение на даче
Смотрите также
Предыстория.
К производителю оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820, о котором мы писали ранее тут и тут, обратился электрик, обслуживающий дачный поселок, и заказал целую коробку OEL-820. Через некоторое время менеджеры перезвонили покупателю, чтобы узнать, как он эксплуатирует приборы. Да и любопытно было, зачем ему столько оптимизаторов?
Выяснилось вот что. В дачном поселке стоит старый высоковольтный трансформатор КТП, мощность которого ограничена. Поэтому, весной, осенью и зимой, когда в домах включали энергоемкие электрические отопительные приборы и водонагреватели, увеличивалось общее потребление мощности, и напряжение в поселковой электросети падало. При включениях электрических чайников и погружных скважиных насосов с большим пусковым током, напряжение просаживалось еще, хоть и кратковременно.
Усугубляло ситуацию и то, что проводка в домах старая (более 20 лет), с недостаточным сечением проводников и не рассчитанная на большую мощность современной бытовой техники. Поэтому, напряжение в розетках падало тем больше, чем большей мощности электроприборы включены в сеть.
Доходило до того, что не зажигались энергосберегающие лампы. Не помогали и стабилизаторы напряжения, которые еще больше перегружали сеть, выбивали вводной автомат или сами выходили из строя. Из-за перегрузки проводки в одном доме случился пожар.
На замену подстанции денег не наши, тогда пригласили электрика, чтобы он проверил куда пропадает напряжение в домах. Он измерил напряжение розетках при включении мощных электроприборов, и напряжение на вводе в дом. Разница оказалась ощутимой.
Для эксперимента, в одном доме, попробовали снизить потребляемую электроприборами мощность с помощью реле отключения неприоритетной нагрузки. Результат обнадежил, но установка такого реле оказалась делом долгим и дорогим, а эксплуатация не слишком удобной. Облазив Интернет, нашли беспроводное реле отключения неприоритетной нагрузки OEL-820, и провели эксперимент с ним.
Результат порадовал. Убили сразу нескольких зайцев. Снизили потребляемую мощность и нагрузку на электропроводку. Перестал отключаться автоматический выключатель. Повысилось напряжение в электросети. Не нужно переделывать поводку – прибор включается в розетки в разных комнатах и не требует регулировки при эксплуатации.
Отличный результат дало применение OEL-820 в группе дачных домов, запитанных от одной воздушной линии. Когда резко снизилась потребляемая домами мощность, снизилась нагрузка на трансформатор дачного поселка и падение напряжения в проводах. В итоге, напряжение в домах увеличилось до приемлемого значения без применения стабилизаторов.
Пример из жизни.
В доме с мощностью электросети 3,5 кВт необходимо пользоваться двумя электрическими конвекторами по 1 кВт каждый, накопительным водонагревателем 1 кВт и чайником 1 кВт.
Итого, суммарная мощность электроприборов 4 кВт.
Рассмотрим, как будут работать отопительные приборы.
Приоритетный отопительный прибор в левой комнате на втором этаже подключаем в розетку через блок А оптимизатора нагрузки OEL-820, а неприоритетный, в правой комнате, подключаем через блок B.
При включении приоритетного конвектора А в режим нагрева, неприоритетный конвектор В, отключается. Как только температура в левой комнате достигнет заданного значения, конвектор А отключит нагрев. Начнется рабочий цикл неприоритетного электроприбора B.
Когда температура в правой комнате достигнет установленного значения, конвектор B отключится. Некоторое время, зависящее от качества теплоизоляции помещений, могут быть выключены оба конвектора. В это время температура в левой комнате медленно снижается.
Когда температура опустится ниже уставленного значения, приоритетный конвектор А включится и начнет новый рабочий цикл.
Поскольку в паре конвекторов на втором этаже включенным может быть один и только один конвектор, их общая потребляемая от сети мощность, в нашем случае, никогда не превысит 1 кВт. Следовательно, потребление и нагрузка на электросеть снизится вдвое!
Перейдем к электроприборам первого этажа.
Приоритетный электрический чайник подключаем к сети через блок А оптимизатора нагрузки OEL-820, а неприоритетный накопительный водонагреватель — через блок B. В то время, пока чайник не используется, водонагреватель работает в соответствии со своим рабочим циклом, определяемым установленной на терморегуляторе температурой. Но, как только включили чайник, водонагреватель автоматически дистанционно отключится.
Когда, после закипания воды, чайник отключится, водонагреватель продолжит работу.
Поскольку в паре «чайник — водонагреватель» включенным может быть один и только один электроприбор, их общая потребляемая от сети мощность, в нашем случае, никогда не превысит 1 кВт. Следовательно, потребление и нагрузка на электросеть снизится вдвое!
Купить такой прибор можно здесь: ClusterWin OEL-820 — оптимизатор нагрузки на электросеть
Юрий Шурчков, http://clusterwin.ru/
Оптимизация нагрузки в микросетина основе обобщенных ресурсов со стороны спроса – Nova Science Publishers
230,00 долл. США
Иминь Чжоу
Шэньчжэньский институт передовых технологий Китайской академии наук, Пекин, Китай
Серия : Разработки в области электротехники
BISAC : TEC032000
Существующая электросеть в Китае имеет ряд проблем, таких как устаревшая инфраструктура, растущая нехватка ресурсов, продолжающийся рост спроса на энергию и загрязнение окружающей среды, что выдвигает новые требования к строительству национальных сетей.
Интеллектуальная сеть – это тренд будущего развития энергосистемы. Интеллектуальная сеть делает упор на взаимодействие с пользовательской информацией и энергией. Система управления энергопотреблением пользователя может регулировать и оптимизировать зарядку и разрядку накопителя энергии в соответствии с динамической нагрузкой пользователя в реальном времени. Он может быстро и точно прогнозировать энергетическую нагрузку, изменять поведение потребителей электроэнергии с помощью механизма цен, чтобы добиться переключения нагрузки, экономии энергии и повышения эффективности энергоснабжения.
Распределенная энергосистема, включающая возобновляемые источники энергии, имеет целый ряд неопределенностей, а поведение использования электроэнергии является случайным с высокой степенью свободы, что представляет собой сложную систему с несколькими временными масштабами и сильной связью. Следовательно, как эффективно управлять неопределенностью прерывистой мощности, оборудования преобразования энергии и разнообразия вариаций нагрузки – важные проблемы, которые следует решить в первую очередь. Кроме того, при различных условиях эксплуатации и ограничениях реализация экономичной работы и надежного источника питания с высокой степенью единства является ключевой технической проблемой, с которой сталкиваются при управлении энергопотреблением и планировании оптимизации в распределенной сети.
В этой книге исследуется индивидуальное прогнозирование нагрузки и анализируется выработка электроэнергии из возобновляемых источников, чтобы оптимизировать конфигурацию возобновляемых источников энергии и традиционной сети. На основе разработанной модели и данных от отдельных пользователей может быть достигнуто прогнозирование нагрузки определенных областей, чтобы снизить трудности оптимизации и прогнозирования, а также повысить точность, точность и уровни управления. Прогнозирование силовой нагрузки основано на понятности, возможности и управляемости, например, на теориях управления.Текущие ресурсы можно эффективно анализировать, чтобы оптимизировать конфигурацию и проникновение возобновляемых ресурсов, а также стратегию использования электроприборов пользователя. Это может снизить зависимость от традиционных источников энергии и обеспечить способность генерирования энергии следовать тенденции изменения нагрузки и повысить энергоэффективность энергосистемы, ее безопасность и надежность, а также сократить выбросы углекислого газа и загрязняющих веществ, что является выгодным. для строительства умной сети.
Детали
Содержание
Глава 1. Введение
Глава 2. Управление электрической нагрузкой с механизмом обратной связи
Глава 3. Управление электрической нагрузкой с помощью интеллектуального алгоритма оптимизации
Глава 4. Уровень заряда аккумулятора
Глава 5. Транспорт для сетевых технологий
Глава 6. Оценка внедрения управления спросом в Smart Grid
Глава 7.Иерархическая система мониторинга энергопотребления и управления информацией
Глава 8. Выводы и дальнейшая работа
Индекс
Аудитория : Книга может заинтересовать исследователей из институтов, университетов и энергетических компаний.
4 Методы оптимизации и управления надежной и отказоустойчивой энергосистемой | Проблемы исследований в области математических наук для электрических сетей следующего поколения: итоги семинара
, например, настольные вычисления (начиная с появления IBM PC в 1981 году) и доказательство Кармаркара 1984 года, что методы внутренней точки могут выполняться за полиномиальное время.По его словам, в 1990-х годах LP взлетела, и было продемонстрировано, что MIP работает над некоторыми сложными, реальными проблемами, такими как планирование авиакомпаний и планирование цепочки поставок.
Сегодня практикующие считают LP решенной проблемой, – сказал Биксби. Большие модели с миллионами переменных и ограничений теперь можно решать надежно и быстро. По словам Биксби, проблемы все еще связаны с MIP из-за требований к целочисленным значениям, но этот подход позволяет практикам моделировать проблемы принятия решений во многих других областях применения. 1 Bixby впервые успешно применил MIP в электроэнергетике в 1999 году, используя Калифорнийскую 7-дневную модель.
Текущая структура решения MIP – это подход, основанный на ветвях и границах, пояснил Биксби, когда целочисленные ограничения изначально ослаблены, а проблема решена с помощью LP. Затем каждое нецелочисленное значение решения проверяется и разветвляется вверх и вниз до ближайшего целого числа. Он уточнил, что затем проблема решается повторно с этими значениями, и исследуется следующее нецелочисленное значение решения.В конечном итоге это приведет к нескольким решениям проблемы, и будет выбрано минимизирующее решение.
Биксби также рассказал об истории вычислений для целочисленного программирования. Данциг, Фулкерсон и Джонсон (1954) решили задачу коммивояжера с 42 городами до оптимальности, используя LP. Гомори (1958) представил алгоритмы секущих плоскостей. Лэнд и Дойг (1960) и Дакин (1965) ввели алгоритмы ветвей и границ. Первое коммерческое приложение, решенное с помощью MIP, было в 1969 году. В 1970-х годах для компьютера IBM 360 были представлены два передовых коммерчески жизнеспособных кода: MPSX / 370 в 1974 году и SCICONIC в 1976 году, которые реализовали основанную на LP ветвь и – граница.С 1975 по 1998 год, по словам Биксби, хорошие методы ветвей и границ оставались на уровне техники в коммерческих кодах, несмотря на множество новых достижений в комбинаторной оптимизации, включая многогранную комбинаторику (Edmonds, 1965a, b, 1970), режущие плоскости. (Padberg, 1973), пересмотренный Gomory (Chvátal, 1973), дизъюнктивное программирование (Balas, 1974), PIPX и чистый 0/1 MIP (Crowder et al., 1983), MPSARX и смешанный 0/1 MIP (Van Roy and Wolsey , 1987), и задача коммивояжера (Grötschel, Padberg, 1985; Padberg, Grötschel, 1985).
В 1998 году, по словам Биксби, появилось новое поколение кодов MIP. Двумя крупнейшими достижениями MIP стали предварительная резка и рубка. Presolve исследовал вводимые пользователем данные на предмет возможностей логического сокращения, чтобы уменьшить размер
____________________
1 Список областей применения длинный и включает бухгалтерский учет, рекламу, сельское хозяйство, авиалинии, обеспечение банкоматов, компиляторы, оборону, электроэнергетику, энергетику, финансы, общественное питание, лесное хозяйство, газораспределение, правительство, Интернет-приложения, логистику / цепочка поставок, медицина, горнодобывающая промышленность, национальные исследовательские лаборатории, онлайн-знакомства, управление портфелем, железные дороги, переработка, управление доходами, полупроводники, судоходство, социальные сети, поиск поставщиков, ставки на спорт, планирование занятий спортом, статистика, производство стали, телекоммуникации, транспорт, коммунальные услуги, и управление персоналом.
Solar plus: Оптимизация распределенных солнечных фотоэлектрических систем за счет аккумуляторов и диспетчеризации нагрузки в жилых зданиях (Журнальная статья)
О'Шонесси, Эрик, Катлер, Дилан, Ардани, Кристен и Марголис, Роберт. Solar plus: Оптимизация распределенных солнечных фотоэлектрических систем за счет аккумуляторов и распределительной нагрузки в жилых зданиях . США: Н. П., 2018.
Интернет. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2017.12.118.
О'Шонесси, Эрик, Катлер, Дилан, Ардани, Кристен и Марголис, Роберт. Solar plus: Оптимизация распределенных солнечных фотоэлектрических систем за счет аккумуляторов и распределительной нагрузки в жилых зданиях . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.12.118
О'Шонесси, Эрик, Катлер, Дилан, Ардани, Кристен и Марголис, Роберт.Чт.
«Solar plus: Оптимизация распределенных солнечных фотоэлектрических систем с помощью аккумуляторов и управляемой нагрузки в жилых зданиях». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.12.118. https://www.osti.gov/servlets/purl/1417734.
@article {osti_1417734,
title = {Solar plus: Оптимизация распределенных солнечных фотоэлектрических систем за счет хранения батарей и диспетчеризации нагрузки в жилых зданиях},
author = {О'Шонесси, Эрик и Катлер, Дилан и Ардани, Кристен и Марголис, Роберт},
abstractNote = {По мере роста тарифов на электроэнергию, объединение солнечных фотоэлектрических (PV) систем с аккумуляторными батареями может обеспечить ценностное предложение бытовой солнечной энергии за счет снижения экономической неопределенности.В дополнение к батареям, технологии управления нагрузкой могут изменять профили нагрузки клиентов для оптимизации использования фотоэлектрических систем. Комбинация фотоэлектрических систем, накопления энергии и управления нагрузкой обеспечивает интегрированный подход к развертыванию фотоэлектрических систем, который мы называем «солнечная энергия плюс». Модель оптимизации возобновляемой энергии (REopt) Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США используется для оценки оптимального с точки зрения затрат выбора, определения размеров и отгрузки технологий в жилых зданиях с различными тарифами и местоположениями. Модель REopt расширена за счет включения управляемой или «умной» модели водонагревателя и умного кондиционера.Мы обнаружили, что подход «солнечная энергия плюс» улучшает экономику конечных пользователей с помощью различных структур тарифов, особенно тех, которые являются сложными для фотоэлектрических систем, включая более низкие экспортные ставки энергосистемы, несовпадающие структуры времени использования и сборы за спрос.},
doi = {10.1016 / j.apenergy.2017.12.118},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1417734},
journal = {Applied Energy},
issn = {0306-2619},
число = C,
объем = 213,
place = {United States},
год = {2018},
месяц = {1}
}
Новое поколение переключателей нагрузки
Demand Response (DR) вызывает в воображении образы инвазивных сокращений, когда клиентам приходится выключать бытовую технику и свою систему HVAC.Это часто сопровождается плохим клиентским опытом и высоким процентом отказов, однако смещение нагрузки дает те же преимущества, что и DR, часто без негативного впечатления клиентов. Простое обращение к клиентам с просьбой отреагировать на предупреждения о пиковой нагрузке часто дает непоследовательные результаты для коммунальных служб, пытающихся отследить мощность, которой не было.
Оптимизируя водонагреватели, вторые по величине энергопотребляющие устройства в домах, коммунальные предприятия могут сместить нагрузку с часов пик с помощью точных измерений и проверки (M&V).Развертывая новые интеллектуальные контроллеры, доступные на рынке, присущие водонагревателям возможности аккумулирования энергии можно использовать в неинвазивном и надежном сетевом ресурсе. Перед событием переключения нагрузки резервуары могут быть предварительно нагреты, чтобы гарантировать, что у потребителя будет горячая вода во время мероприятия, а количество смещения нагрузки можно оценить по количеству энергии, использованной для повторного нагрева резервуара после события. Высокоточные измерения и безопасная двусторонняя связь предоставляют метрики энергосистемы для выполнения надлежащего анализа выгод и оправдания окупаемости.
Armada Power – один из лидеров в области оптимизации водонагревателей и переключения нагрузки. Контроллер Grid Optimizer от Armada Power предоставляет данные в реальном времени, которые позволяют им плавно подогревать резервуары, гарантируя, что у клиентов будет достаточно горячей воды, чтобы выдержать большинство событий переключения нагрузки. Благодаря измерительной микросхеме коммерческого класса и двойным термисторным зондам оптимизатор сети обеспечивает точные измерения и измерения для точного анализа рентабельности.
Льготы для ЖКХКогда коммунальное предприятие развертывает оптимизаторы сети в домах клиентов по всей зоне обслуживания, водонагреватели образуют «парк», который служит сложным инструментом управления нагрузкой.Облачное программное обеспечение FleetCommander (FC) в сочетании с Grid Optimizer позволяет динамически переключать нагрузку с помощью M&V в реальном времени. У коммунальных предприятий есть возможность максимизировать комфорт клиентов при оптимизации производительности сети.
За счет стратегического развертывания высокой концентрации системы Armada в определенной цепи, коммунальное предприятие может управлять нагрузкой в пиковые времена, чтобы задержать или исключить необходимость в обновлении цепи. Такое развертывание системы может позволить компании направить капитал на другие критические области.
Система Armada также может помочь коммунальным предприятиям увеличить коэффициент использования возобновляемых ресурсов. По мере увеличения выработки возобновляемой энергии система может автоматически согласовывать нагрузку, обеспечивая минимизацию или устранение кривизны утки.
Безопасность и отказоустойчивостьПо мере развития современной энергосистемы безопасность должна быть первоочередной задачей для каждого производителя оборудования, а не просто надстройкой или второстепенной задачей. Вот почему безопасность встроена в конструкцию каждого оптимизатора сети и компонента FC, системы Armada.Каждый Grid Optimizer обменивается данными через зашифрованный туннель и аутентифицируется с помощью уникальных сертификатов на каждом устройстве, которые предотвращают его клонирование или взлом. Даже если отдельное устройство может быть взломано, вся система останется защищенной.
Еще одна проблема – способность сетевого оборудования выдерживать перебои в работе и восстанавливаться после них. После длительного простоя пиковая нагрузка отскока может привести к большим проблемам и затратам. Вот почему каждый Grid Optimizer включает микропрограммное обеспечение, которое позволяет ему произвольно выбирать интервал времени до его повторного включения после сбоя, уменьшая резкий скачок спроса, даже если сеть связи не работает.
Преимущества для клиентовВ исследовании, сравнивающем потребление энергии потребителем с системой Armada и без нее, потребление энергии в часы пиковой цены было устранено, когда система использовалась (и когда система Armada оптимизирована с учетом ставок времени использования , клиенты могут добиться значительной экономии, обычно от 100 до 150 долларов в год). Тем не менее, корректировки были незаметными и прозрачными для клиента. В своем отзыве заказчик упомянул эти преимущества, а также отсутствие необходимости перезагружать водонагреватель при каждом сезоне и изменении времени.
Система Armada может предоставлять обширные данные по отдельным водонагревателям, и, помимо управления энергопотреблением, FC может анализировать эти данные для предоставления предупреждений о техническом обслуживании для таких проблем, как отказ элементов, прежде чем клиенты когда-либо заметят проблему. Эти наборы данных могут быть предоставлены через их клиентский портал или другие средства связи, включая приложение Armada.
ГибкостьЧтобы система переключения нагрузки хорошо работала для коммунальных предприятий и клиентов, ее необходимо легко адаптировать к уникальным потребностям каждой зоны обслуживания.Варианты установки Armada Power очень гибкие и позволяют использовать широкий спектр опций.
- Эксплуатация. Armada Power может запускать систему как услугу «под ключ», в которой она размещает и управляет аналитикой данных и прогнозированием. Или он может предоставить утилите лицензию на самостоятельное управление системой.
- Обучение. Независимо от того, используется ли система с Armada Power или с внутренним сервисом, Armada может обеспечить обучение операторов использованию программного обеспечения и установке Grid Optimizer.
- Оптовые закупки. Чем больше парк, тем больше экономия средств и сокращение выбросов углекислого газа, поэтому система спроектирована так, чтобы быть максимально масштабируемой. Коммунальные предприятия могут управлять сотнями, тысячами или сотнями тысяч устройств в парке.
- Поддержка. Независимо от того, как используется система, служба поддержки предлагает круглосуточную поддержку.
Решение для переключения нагрузки Armada позволяет клиентам заниматься повседневной жизнью, не замечая каких-либо сбоев, в то же время постоянно внося свой вклад в переключение нагрузки.Коммунальные предприятия, предлагающие такие решения своим клиентам, создают эффективный цикл стабильных ставок, комфорта клиентов, их удовлетворенности и постоянного успеха компании.
Два эвристических подхода для оптимизации подключенных к сети гибридных солнечно-водородных систем для снабжения бытовых тепловых и электрических нагрузок.
Основные моменты
- •
Гибридная солнечно-водородная система, подключенная к сети, для обеспечения бытовых электрических и тепловых нагрузок. развитый.
- •
Для оптимизации предлагаются два улучшенных алгоритма оптимизации роя частиц (PSO).
- •
Результаты двух модифицированных эвристических подходов сравниваются с тремя другими хорошо известными методами метаэвристической оптимизации.
- •
Алгоритм PSO с адаптивным весом инерции дает лучшие результаты, чем другие алгоритмы.
- •
Гибридная система ТЭЦ на основе солнечно-водородной энергии является рентабельной и надежной.
Abstract
Два эвристических подхода, основанные на оптимизации роя частиц (PSO), т.е. алгоритм PSO с адаптивным весом инерции (PSOAIW) и алгоритм PSO с коэффициентом сжатия (PSOCF), применяются для оптимизации гибридная система, состоящая из фотоэлектрических панелей, топливного элемента, природного газа и электросети для обеспечения тепловых и электрических нагрузок в жилых помещениях. Разработана экономическая модель и проведен экономический анализ для подключенных к сети гибридных солнечно-водородных комбинированных теплоэнергетических систем.Оптимизация направлена на достижение минимальной стоимости системы с соответствующими ограничениями для жилых помещений. Процесс оптимизации реализован и протестирован с использованием фактических данных из северо-восточного Ирана. Три других хорошо известных метода метаэвристической оптимизации, а именно алгоритм империалистической конкуренции, генетический алгоритм и оптимизация роя оригинальных частиц, применяются для решения проблемы, и результаты сравниваются с результатами, полученными с помощью двух эвристических подходов. Результаты показывают, что предлагаемые алгоритмы PSOAIW и PSOCF достигают лучших результатов, чем другие алгоритмы, а гибридная солнечно-водородная система является наиболее рентабельной и надежной для удовлетворения потребностей в энергии в жилищном секторе в ближайшем будущем.
Ключевые слова
Гибридная солнечно-водородная система с подключением к сети
Комбинированное производство тепла и электроэнергии
Оптимизация скопления частиц
Коэффициент сужения
Адаптивный вес инерции
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
Полный текст© 2017 Elsevier Ltd . Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Новая оптимизация поведения зарядки и разрядки электрических транспортных средств в электрических распределительных сетях
В большинстве стран проблемы энергетики и окружающей среды становятся все более серьезными.Было предложено множество решений, чтобы справиться с воздействием на окружающую среду и зависимостью от ископаемых источников энергии. Подключаемые к электросети электромобили (PEV) – одно из лучших решений среди этих решений. Однако большое количество PEV, подключенных к электросети одновременно, может увеличить колебания мощности или даже вызвать дефицит электроэнергии, что повлияет на типичное использование базовой нагрузки. Чтобы справиться с этой проблемой и вдохновить пользователей PEV на координацию с результатами планирования, был предложен алгоритм, обеспечивающий безопасность передачи электроэнергии в филиалах и максимизирующие экономические выгоды.Учитывая стоимость как владельцев PEV, так и энергосистемы, была построена двухфазная модель оптимизации поведения PEV при зарядке и разрядке. В зависимости от цели поездки владельцев PEV и текущей цены на электроэнергию на первом этапе была создана новая модель, которая определяет статус зарядки или разрядки каждого PEV. Количество зарядок и разрядок PEV на каждой зарядной станции может быть получено. Учитывая ограничения на транспортировку электроэнергии в филиале, на втором этапе мы построили математическую модель, чтобы максимизировать выгоду как для владельцев электросетей, так и для владельцев PEV.Генетический алгоритм был использован для оптимизации мощности зарядки и разрядки PEV. Результаты моделирования показывают, что метод оптимизации, предложенный в этой статье, имеет лучшую производительность на суточной кривой мощности по сравнению с некоординированной зарядкой PEV.
1. Введение
В настоящее время проблемы загрязнения воздуха и нехватки ископаемого топлива вызывают обеспокоенность общественности во многих странах. В качестве потенциального решения для защиты окружающей среды и снижения зависимости от традиционного ископаемого топлива подключаемые к электросети электромобили (PEV) играют особенно важную роль в развитии повышения энергоэффективности и альтернативы традиционным автомобилям, работающим на топливе [1–3] .Когда крупномасштабные PEV подключаются к электрической распределительной сети одновременно, возникают некоторые проблемы, включая расположение PEV, заряжающихся или разряжающихся в заданное время, колебания мощности, потери активной мощности, состояние заряда (SOC) PEV и степень Следует беспокоиться об удовлетворительном состоянии владельцев ПЭВ [4, 5]. Учитывая, что PEV можно рассматривать как как распределенный источник энергии, так и как нагрузку, которую можно планировать, исследователи предложили систему «автомобиль-сеть» (V2G). В системе V2G мощность может передаваться между энергосистемой и PEV.Между тем, PEV могут снизить эксплуатационные расходы электросети и облегчить суточную кривую мощности. Однако нескоординированное поведение при зарядке и разрядке PEV может вызвать повреждение цепи, перегрузку электроэнергии, нехватку электроэнергии и другие проблемы с сетью [6, 7]. Следовательно, необходима оптимизация зарядки и разрядки PEV.
Есть много существующих исследований по оптимальному планированию поведения зарядки и разрядки PEV. Новая математическая модель была создана в литературе [5], чтобы повысить степень удовлетворенности владельцев PEV и снизить эксплуатационные расходы электросети.На основе алгоритма моделирования Монте-Карло в литературе были построены кривые зарядной нагрузки для различных типов PEV [8, 9]. Учитывая экономическую выгоду владельцев электросетей и ПЭВ, в [9] была разработана двухуровневая система. Он подтвердил, что цена на электроэнергию может регулировать время и место зарядки и разрядки PEV. В [10, 11] агрегатор использовался для обмена информацией между электросетью и владельцами PEV через VANWT, Wi-Fi или сотовую сеть. В нескольких исследованиях была создана модель оптимизации, направленная на минимизацию разницы между размахом и минимизацией и использование генетического алгоритма для оптимизации времени зарядки пользователей в период цен на электроэнергию в долине [12, 13].В литературе [14] представлены задачи надежного планирования энергопотребления V2G и предложен алгоритм для корректировки компромисса между экономической эффективностью и надежной работой. В [15] был предложен алгоритм, который не только может эффективно сместить пиковую нагрузку и снизить общие эксплуатационные расходы, но также может обеспечить большую гибкость в регулировании компромисса между экономичностью и надежностью работы. В [16] был предложен комбинированный подход к управлению и связи с учетом распределенных функций и предпочтений транспортных средств.В литературе [17] использовались гибкость и возможность планирования PEV для уменьшения колебаний мощности в распределительной сети. Чтобы решить проблему оптимальной диспетчеризации возобновляемых генераторов и PEV, Liu et al. [18] разработали новый алгоритм для решения задачи оптимальной диспетчеризации возобновляемых генераторов и PEV. Большинство проблем PEV и электросетей в системе V2G являются многоагентными проблемами, и новый метод решения многоагентных проблем был использован в [19].
Большинство текущих исследований сосредоточено исключительно на управлении распределительной сетью или экономических выгодах.Тем не менее, пока немного исследований, которые объединяют две проблемы, и редко в литературе упоминается цель путешествия PEV. В этой статье предложен новый метод оптимизации зарядки и разрядки PEV, основанный на предыдущих методах; при этом были приняты во внимание выгода пользователей энергосистемы и PEV, цель передвижения пользователей PEV и начальный SOC каждого PEV. Чтобы уменьшить влияние централизованной зарядки PEV на ветвь в электросети, основной вклад в этот документ рассматривает как преимущества электросети, так и пользователей PEV для обеспечения стабильной работы электросети и удовлетворения путевых целей PEV. пользователей.Мы доминируем над этой проблемой как с проблемой Max Power Grid и PEV Users Profit . Принимая во внимание начальное SOC PEV, прибывающих на зарядные станции, цель передвижения пользователей PEV и мощность нагрузки без подключения PEV в это время, в этом документе была предложена новая модель зарядки и разрядки для пользователей PEV, чтобы определить зарядку и разрядку пользователей PEV. статус и время разгрузки. Между тем, мощность зарядки и разрядки PEV в заданное время оптимизируется, чтобы уменьшить колебания мощности распределительной сети.Ежедневная кривая мощности базовой нагрузки показана на Рисунке 1 [1].
Остальные части этого документа организованы следующим образом: В Разделе 2, учитывая текущую цену на электроэнергию, цель поездки пользователей PEV и каждого PEV, определяется количество заряжаемых и разряжаемых PEV. . В соответствии с проблемой Max Power Grid и PEV Users Profit и количеством заряжаемых и разряжаемых PEV, полученным из раздела 2, в разделе 3 строится математическая модель для оптимизации мощности зарядки и разряда PEV.В этой статье для расчета оптимального результата использовался генетический алгоритм (ГА). В разделе 4 приводится конкретная последовательность алгоритмов. В Разделе 5 показаны результаты моделирования математической модели, которая построена в Разделе 3. Наконец, заключение этой статьи и будущая работа приведены в Разделе 6.
2. Модель зарядки и разрядки PEV
2.1. Модель PEV, подключенных к электросети, и начальный SOC
В этой статье анализируется поведение частных PEV с централизованной зарядкой и разрядкой в основном в рабочие дни.Согласно опросам, средний годовой пробег автомобиля в Китае составляет около 15 000 ~ 20 000 км, а средний дневной пробег – 40 км. Пиковое время для выхода на работу частных PEV – с 7:00 до 8:00, а время зарядки – в рабочее время. Пиковые часы частных PEV, возвращающихся с работы, – с 17:00 до 19:00, а время зарядки – с 19:00 до 6:00 следующего дня. Таким образом, PEV может подключаться к электросети два раза в день, а начальный SOC подчиняется нормальному распределению N (0.6, 0,01) [8]. Принимая во внимание цель путешествия пользователей PEV, значение SOC после зарядки или разрядки PEV должно быть выше 0,6.
В этой части мы предположили, что мощность зарядки каждого PEV постоянно равна 3,12 кВт, время начала зарядки подчиняется нормальному распределению N (9, 0,25), N (19, 1,25) соответственно, [ 5], а соответствующая вероятность подключения PEV к электросети составляет 0,5 и 0,7 соответственно [8]. Метод моделирования Монте-Карло используется для извлечения начального SOC, времени начала зарядки и времени окончания зарядки PEV.Затем мы можем получить результат расчета нагрузки при ограничительных условиях выполнения требований по времени зарядки [8]. Расчетная модель зарядной нагрузки PEV, основанная на методе моделирования Монте-Карло, показана на рисунке 2. Мы предположили, что максимальная емкость каждой зарядной станции составляет 10 PEV.
2.2. Случаи зарядки и разрядки PEV
Для достижения максимального снижения пиков энергосистемы и обеспечения бесперебойной передачи энергии каждой ветвью, учитывая двунаправленный поток энергии между PEV и электросетью, поведение PEV при зарядке и разрядке может быть изменено. скоординировано, чтобы ограничить колебания мощности распределительной сети.
В этой статье мы улучшили интересы пользователей PEV, чтобы стимулировать пользователей PEV присоединиться к оптимальному планированию сети распределения электроэнергии. Цена на электроэнергию на заданном временном интервале формулируется благодаря рисунку 1; принцип формулировки состоит в том, что, когда мощность базовой нагрузки выше, цена на электроэнергию выше, а когда мощность базовой нагрузки ниже, цена на электроэнергию ниже, имитируя пользователей PEV, заряжающих в период времени низкой нагрузки и разряжающих в период времени высокой нагрузки на основе удовлетворения цели путешествия.
Из-за различных цен на электроэнергию и для упрощения расчетов, 24 часа в сутки можно разделить на 3 части: период низких цен, период нормальных цен и период высоких цен, а временной интервал составляет 24: 00– 10:00, 10: 00–18: 00 и 18: 00–24: 00 соответственно. В соответствии с начальным SOC пользователей PEV и различным периодом времени система оптимизации определяет статус зарядки или разрядки для каждого пользователя PEV, подключенного к электросети. Просто возьмите один PEV в качестве примера, и все зарядные нагрузки PEV могут получить после добавления.Ситуации зарядки или разрядки PEV делятся на следующие четыре типа: Case 1 . В период высоких цен ( S = 10). Когда ≤ 0,6 PEV начисляется на его SOC = 0,6, если он все еще находится в периоде высоких цен, PEV будет взимать снова, когда начнется период низких цен. Дело 2 . В период высоких цен ( S = 10). Когда PEV> 0,6 разряжается до своего SOC = 0,6, если он все еще находится в периоде высоких цен, PEV будет взимать плату в начале периода низких цен. Дело 3 . В период нормальной цены ( S = 01). Когда ≤ 0,8 PEV начисляется на его SOC = 0,8, если он все еще находится в течение периода нормальных цен или переходит в период высоких цен, PEV будет взимать плату снова, когда начнется период низких цен. Дело 4 . В период низких цен ( S = 00). PEV заряжается до своего SOC = 1.
Блок-схема алгоритма расчета количества PEV, заряжающихся и разряжающихся в каждом временном интервале (0,5 ч), показана на рисунке 3.и представляют количество PEV, которые заряжаются и разряжаются в данный момент времени. Мы предположили, что каждый узел распределительной сети может вместить не более 10 PEV, мощность заряда и разряда PEV постоянно равна 3,12 кВт, максимальная емкость каждой батареи PEV составляет 24 кВтч [8], а вводимые параметры включают начальный SOC, время прибытия и время отправления PEV. В соответствии с первоначальным SOC PEV и уровнем цены на электроэнергию, когда пользователи PEV подключаются к электросети, поведение PEV при зарядке или разряде может быть скоординировано на основе удовлетворения предложения о перемещении PEV.SOC PEV обновляется после каждого временного интервала, а количество заряжаемых и разряженных PEV экспортируется.
3. Математическая модель, оптимизирующая зарядную и разрядную мощность PEV
В этом разделе мы создали математическую модель, цель которой – максимизировать выгоду для пользователей PEV и минимизировать колебания дневной кривой нагрузки в распределении. сеть; Между тем, поведение PEV при зарядке и разрядке не влияет на нормальную работу основных нагрузок и ограничения передачи энергии каждой ветви в качестве условий ограничения.Колебания мощности распределительной сети уменьшаются, а стабильная передача электроэнергии филиала гарантируется за счет оптимизации мощности зарядки и разрядки PEV.
3.1. Целевая функция
Для увеличения прибыли электросетевых компаний необходимо уменьшить колебания мощности. Следовательно, уменьшение колебаний мощности является целью. Таким образом, целевая функция оптимизации колебания мощности обозначается как где и представляет мощность зарядки и разрядки пользователей PEV в определенный момент времени, соответственно, и представляет количество пользователей PEV, которые заряжаются и разряжаются во время, соответственно, представляет собой базовую мощность нагрузки в данный момент. , и представляет собой среднюю мощность нагрузки в течение дня без PEV.и может быть получен путем сбора исторических данных.
Для увеличения прибыли пользователей PEV, целевая функция оптимизации обозначается как где и представляет цену зарядки и разрядки электроэнергии во времени и представляет собой временной интервал (0,5 ч).
Мы сложили все целевые функции вместе, поэтому метод можно рассматривать как многокритериальную задачу оптимизации. Поскольку между целевыми функциями в этой статье связи не существует, проблема может быть преобразована в задачу оптимизации с одной целью с помощью взвешенной линейной комбинации в следующем уравнении: где и – это вес, а, соответственно, представляет собой преимущество PEV. владельцев, и представляет выгоду электросети там, где это более важно, чем из-за требований реальности.Поэтому мы положили = 0,6, = 0,4.
3.2. Ограничения
Следующие ограничения в математической модели должны выполняться на каждом временном интервале, и определения соответствующих параметров показаны в таблице 1.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ограничение (4) гарантирует, что общая зарядная энергия пользователей PEV не может превышать избыточную энергию распределительной сети, где максимальная емкость аккумулятора PEV () тождественно равна 24 кВтч.Ограничение (5) указывает, что предел передачи активной мощности каждой ветви, который обеспечивает безопасность ветви в сети распределения электроэнергии, не будет зависеть от поведения PEV при зарядке и разрядке. Ограничения (6) и (7) представляют объем мощности зарядки и разрядки PEV соответственно. PEV будут нарушены, если мощность зарядки или разрядки превысит максимальную мощность PEV; Между тем, чрезмерная мощность зарядки и разрядки приведет к увеличению колебаний электросети.Однако, если мощность зарядки и разрядки PEV ниже, чем и, время ожидания станет настолько большим, что степень удовлетворенности владельцев снизится. Ограничения (8) – (11) означают, что общее количество PEV не может превышать максимальную вместимость зарядных станций, что должно сократить время ожидания владельца PEV.
4. Алгоритм оптимизации мощности
Ключевым моментом алгоритма оптимизации мощности для зарядки и разрядки PEV является то, как работать с оптимальной моделью потока мощности, которая представляет собой нелинейную, невыпуклую, крупномасштабную статическую задачу оптимизации как с непрерывной, так и с непрерывной дискретные управляющие переменные.Для нахождения оптимального результата применяется генетический алгоритм, алгоритм рассматривает параметр () как оптимальные переменные. Оптимальная мощность зарядки и разрядки PEV и суточная кривая мощности распределительной сети могут быть получены при реагировании пользователей PEV.
Мы можем получить количество PEV, которые заряжаются и разряжаются на каждой зарядной станции в данный момент времени из Раздела 3. Общая мощность зарядки PEV на зарядной станции равна сумме зарядных мощностей каждого PEV в зарядной станции, которая обозначается как уравнение (12).Точно так же полная мощность разряда PEV обозначается уравнением (13). В соответствии с целевыми функциями оптимизации в разделе 3 выберите отличный параметр ().
Основной процесс алгоритма следующий: (1) Инициализация параметров нагрузки сети и параметров нагрузки PEV, которые включают в себя реакцию пользователей PEV, мощность базовой нагрузки без подключения PEV к электросети в каждом временном интервале, среднюю мощность нагрузки за один день без PEV, максимальная емкость батареи PEV, начальное SOC, время прибытия, время выхода и среднее потребление энергии.(2) Рассчитайте количество PEV, которые заряжаются и разряжаются в текущем временном интервале. (3) Сгенерируйте 100 начальных популяций мощности зарядки и разрядки EV (,) случайным образом. (4) Рассчитайте значение ограничения популяций, которое включает ограничения равенства ограничения, связанные с неравенством, и устранение групп населения, не удовлетворяющих ограничениям математической модели. Затем вычислите интересы пользователей PEV при зарядке и разрядке и мощности зарядки и разрядки PEV в текущем временном интервале в соответствии с начальными популяциями, удовлетворяющими ограничениям.На основе базовой мощности нагрузки в текущий момент, мощности зарядки и разрядки PEV после согласования и средней мощности базовой нагрузки в течение одного дня можно рассчитать колебания мощности распределительной сети. (5) В соответствии с колебаниями мощности распределительной сети и учет интересов пользователей PEV при зарядке и разрядке, вычисление и сортировка значения пригодности. Выбирайте и удерживайте отличных особей с помощью правила рулетки, чтобы гарантировать сохранение превосходных генов. (6) Выжившие гены были скрещены и мутированы для создания популяций потомства, где вероятность кроссовера и мутации равна 0.7 и 0,2 соответственно. (7) Повторяйте итерационную оптимизацию до достижения максимальной генетической алгебры, а затем выведите оптимальный результат (,). (8) Рассчитайте мощность зарядки и разрядки PEV в каждой зарядной станции (). (9) Выведите суточную кривую мощности нагрузки до и после оптимизации распределительной сети.
Блок-схема алгоритма оптимизации мощности зарядки и разрядки показана на рисунке 4.
5. Результаты моделирования
Согласно стратегии оптимизации, предложенной в этой статье, результаты моделирования могут быть показаны с помощью MATLAB.
Просто рассмотрите поведение зарядных устройств PEV и без какой-либо координации, ветвь суточной кривой мощности нагрузки, показанная на рисунке 5. Как видно из рисунка, разница между пиковыми и минимальными значениями ветви увеличилась из-за поведения несогласованной зарядки PEV, особенно между 19:00 и 21:00, мощность нагрузки становится слишком высокой, что может повлиять на транспортировку электроэнергии или даже повредить ветку.
Кривая мощности нагрузки после согласования с оптимизацией цены показана на рисунке 6.По сравнению с кривой мощности нагрузки распределительной электросети, несогласованная зарядка, пиковая и внепиковая разница кривой мощности нагрузки уменьшается благодаря стратегии оптимизации цены на электроэнергию и, таким образом, обеспечивает стабильную работу каждой ветви. Однако, как показано, колебания мощности велики, и мощность зарядки и разрядки PEV должна быть оптимизирована для каждого периода времени в день.
Согласно оптимизации мощности в разделе 3, результаты моделирования одной ветви и всей мощности показаны на рисунках 7 и 8.Как видно из рисунка 7, разница пиковой и внепиковой мощности кривой мощности одной ветви увеличится, если PEV будут подключены к электросети без координации зарядки, особенно в течение 18: 00–22: 00 часов, что может привести к перебоям в электроэнергии базовой нагрузки или даже к повреждению цепи. Что касается системы V2G, разница пиковой и внепиковой мощности в кривой мощности одной ветви может быть уменьшена за счет контроля цен на электроэнергию и оптимизации мощности зарядки и разрядки, что обеспечивает нормальную работу ветви.
В этом документе использовалась распределительная сеть с 33 шинами IEEE для моделирования всей распределительной сети, а конкретные данные можно получить из [20]. На рисунке 8 показана сравнительная диаграмма кривой нагрузки для трех типов случаев: базовая нагрузка без учета PEV, нескоординированное поведение PEV при зарядке и разрядке, PEV, включенные в оптимальную диспетчеризацию распределительной сети. Как видно из рисунка 8, стратегия оптимизации поведения при зарядке и разрядке PEV имеет лучшее свойство в отношении разницы между пиковыми и внепиковыми значениями; Между тем, дневная кривая мощности нагрузки более плавная по сравнению с нескоординированной зарядкой и отсутствием PEV.
6. Выводы
В этой статье мы устранили усиливающиеся колебания мощности в электросети, вызванные одновременным подключением крупномасштабных PEV к электросети. С этой целью мы исследовали оптимизацию поведения зарядки и разрядки PEV, чтобы сбалансировать прибыль владельцев энергосистемы и PEV. Предлагается новый двухфазный метод оптимизации заряда и разряда ПЭВ. Первый этап – это оптимизация цены на электроэнергию. Согласно исторической суточной кривой мощности, состояние цены на электроэнергию определяется на основе принципа высокой нагрузки и высокой цены.Этот этап обеспечивает максимальную прибыль как для владельцев электросетей, так и для владельцев PEV, при этом одновременно учитывается цель поездки владельцев PEV. Второй этап – это оптимизация мощности зарядки и разрядки PEV. Этот этап направлен на уменьшение колебаний и обеспечение безопасности передачи электроэнергии в распределительной сети. По сравнению с кривой мощности некоординированной зарядки и не-PEV, результаты моделирования показали, что стратегия оптимизации, предложенная в этой статье, может уменьшить разность пиковых и внепиковых значений распределительной сети и защитить каждую ветвь передачи электроэнергии, которая явно не повреждена.
Доступность данных
Ежедневные данные о мощности базовой нагрузки использовались для поддержки этого исследования и доступны в ссылке [4]. Эти предыдущие исследования (и наборы данных) цитируются в соответствующих местах в тексте как Ссылка [4]. Данные о ценах на электроэнергию были использованы для поддержки этого исследования и доступны в ссылке [5]. Эти предыдущие исследования (и наборы данных) цитируются в соответствующих местах в тексте как Ссылка [5]. Конкретные данные распределительной сети с 33 шинами IEEE были использованы для поддержки этого исследования и доступны в ссылке [20].Эти предыдущие исследования (и наборы данных) цитируются в соответствующих местах в тексте как Ссылка [20].
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Эта работа была поддержана Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2016YFB0
0), Фондом естественных наук провинции Хэбэй Китая (F2017501107), Фондом открытых исследований Государственной ключевой лаборатории прокатного производства и автоматизации Северо-Восточного университета ( 2017RALKFKT003) и Фонд технической поддержки Северо-Восточного университета в Циньхуандао (№XNK201603).Алгоритм оптимизатора пятнистой гиены для распределения конденсаторов в радиальной распределительной системе с распределенной генерацией и работой микросети с учетом различных типов нагрузки
Факкини, А. Распределенные энергоресурсы: планирование на будущее. Nat. Энергетика 2 , 1–2 (2017).
Артикул Google ученый
Джи, Ю., Хе, В., Ченг, С., Куртс, Дж. И Чжан, М.Динамические сетевые характеристики энергосистем на базе силовой электроники. Sci. Отчет 10 , 1–16 (2020).
Артикул Google ученый
Хохар С., Мохд Зин А. А., Мохтар А. С., Бхайо М. А. и Надерипур А. Автоматическая классификация одиночных и гибридных нарушений качества электроэнергии с использованием вейвлет-преобразования и модульной вероятностной нейронной сети. в IEEE Conference on Energy Conversion 2015, CENCON 2015 457–462 (2015).https://doi.org/10.1109/CENCON.2015.7409588
Naderipour, A. et al. Новая стратегия управления компенсацией для подключенных к сети инверторов ветряных турбин и топливных элементов в микросети. Внутр. J. Power Electron. Drive Syst. 8 , 272–278 (2017).
Google ученый
Jahannoosh, M. et al. Новый гибридный метаэвристический алгоритм для надежного и экономичного проектирования энергетической системы фотоэлектрических / ветряных / топливных элементов с учетом вероятности прерывания нагрузки. J. Clean. Prod. 123406 (2020).
Седги М., Алиакбар-Голкар М. и Хагифам М.-Р. Расширение распределительной сети с учетом блоков распределенной генерации и хранения с использованием модифицированного алгоритма PSO. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 52 , 221–230 (2013).
Артикул Google ученый
Naderipour, A. et al. Сравнительная оценка проектирования гибридных фотоэлектрических, ветровых, приливных и топливных элементов чистой системы для различных регионов с удаленным применением с учетом стоимости. J. Clean. Prod. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124207 (2020).
Артикул Google ученый
Багаи, Х. Р., Мирсалим, М., Гарахпетян, Г. Б. и Талеби, Х. А. Надежность / основанная на затратах многоцелевая оптимальная по Парето конструкция автономной микросетевой системы генерации ветряных / фотоэлектрических / тепловых сетей. Энергетика 115 , 1022–1041 (2016).
Артикул Google ученый
Багаи, Х. Р., Мирсалим, М., Гарехпетан, Г. Б. и Талеби, Х. А. Нелинейное распределение нагрузки и компенсация напряжения микросетей на основе расчетов гармонического потока мощности с использованием нейронных сетей с радиальной базисной функцией. IEEE Syst. J. 12 , 2749–2759 (2017).
ADS Статья Google ученый
Бхаттачарья, Б. и Бабу, Р. Обучение основанному на обучении алгоритму оптимизации для планирования реактивной мощности. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 81 , 248–253 (2016).
Артикул Google ученый
Зейналзаде, А., Мохаммади, Й. и Моради, М. Х. Оптимальное многокритериальное размещение и определение размеров нескольких ДГ и шунтирующих конденсаторных батарей одновременно с учетом неопределенности нагрузки с помощью подхода MOPSO. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 67 , 336–349 (2015).
Артикул Google ученый
Моради, М. Х., Зейналзаде, А., Мохаммади, Й. и Абдини, М. Эффективный гибридный метод для решения задачи оптимального размещения и определения размеров ГД и шунтирующих конденсаторных батарей одновременно, основанный на империалистическом конкурентном алгоритме и генетическом алгоритме. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 54 , 101–111 (2014).
Артикул Google ученый
Эль-Фергани А.А. и Абдельазиз А.Ю. Распределение конденсаторов в радиальных распределительных сетях с использованием алгоритма поиска с кукушкой. IET Gener. Трансм. Дистриб. 8 , 223–232 (2014).
Артикул Google ученый
Девабаладжи, К. Р., Рави, К. и Котари, Д. П. Оптимальное расположение и размер размещения конденсаторов в радиальной распределительной системе с использованием алгоритма оптимизации бактериального кормодобывания. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 71 , 383–390 (2015).
Артикул Google ученый
Эль-Фергани, А. А. и Абдельазиз, А. Ю. Размещение конденсаторов для максимизации чистой экономии и повышения стабильности системы в распределительных сетях с использованием подхода на основе искусственных пчелиных семей. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 54 , 235–243 (2014).
Артикул Google ученый
Рамадан, Х. С., Бендари, А. Ф. и Надь, С. Алгоритм оптимизации роя частиц для задачи распределения конденсаторов в распределительных системах с генераторами ветряных турбин. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 84 , 143–152 (2017).
Артикул Google ученый
Sultana, S. & Roy, P.K. Алгоритм оппозиционного крилевого стада для оптимального расположения распределенного генератора в радиальной системе распределения. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 73 , 182–191 (2015).
Артикул Google ученый
Абдельазиз, А. Ю., Али, Э. С. и Элазим, С. М. А. Алгоритм опыления цветов и коэффициенты чувствительности к потерям для оптимального определения размеров и размещения конденсаторов в радиальных распределительных системах. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 78 , 207–214 (2016).
Артикул Google ученый
Ghaffarzadeh, N. & Sadeghi, H. Новый эффективный метод на основе BBO для одновременного размещения инверторных блоков DG и конденсаторов с учетом пределов гармоник. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 80 , 37–45 (2016).
Артикул Google ученый
Али, Э. С., Элазим, С. М., Абдельазиз, А. Ю. Улучшенный алгоритм согласования и индекс потерь мощности для оптимального расположения и определения размеров конденсаторов в радиальных распределительных системах. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 80 , 252–263 (2016).
Артикул Google ученый
Mohammadi, M., Rozbahani, A. M. & Bahmanyar, S. Снижение потерь мощности в распределительных системах с использованием оптимальной реконфигурации на основе BFO наряду с одновременным размещением DG и шунтирующего конденсатора в нечеткой структуре. J. Cent. South Univ. 24 , 90–103 (2017).
Артикул Google ученый
Шуайб, Ю. М., Калавати, М. С. и Раджан, К. С. А. Оптимальное размещение конденсатора в радиальной распределительной системе с использованием алгоритма гравитационного поиска. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 64 , 384–397 (2015).
Артикул Google ученый
Тамилсельван, В., Джаябарати, Т., Рагхунатан, Т. и Янг, X.-S. Оптимальное размещение конденсаторов в радиальных распределительных системах с использованием алгоритма опыления цветов. Alex Eng. J. 57 , 2775–2786 (2018).
Артикул Google ученый
Abdelsalam, A. A. & Mansour, H. S. E. Оптимальное распределение и почасовое планирование конденсаторных батарей с использованием синус-косинусного алгоритма для максимизации технических и экономических выгод. Электр. Компоненты питания Syst. 47 , 1025–1039 (2019).
Артикул Google ученый
Халдар В. и Чакраборти Н. Минимизация потерь мощности путем оптимального размещения конденсаторов в радиальной распределительной системе с использованием модифицированного культурного алгоритма. Внутр. Пер. Электр. Energy Syst. 25 , 54–71 (2015).
Артикул Google ученый
Девабаладжи, К. Р., Юварадж, Т. и Рави, К. Эффективный метод решения проблемы оптимального размещения и определения размеров конденсаторных батарей на основе алгоритма поиска с кукушкой. Ain Shams Eng. J. 9 , 589–597 (2018).
Артикул Google ученый
Диксит, М., Кунду, П. и Яривала, Х. Р. Включение распределенной генерации и шунтирующего конденсатора в радиальную систему распределения для получения технико-экономических преимуществ. Eng. Sci. Technol. Int. J. 20 , 482–493 (2017).
Артикул Google ученый
Srinivasan, G. & Visalakshi, S. Применение AGPSO для минимизации потерь мощности в радиальных распределительных сетях с помощью блоков DG, конденсаторов и NR. Energy Proc. 117 , 190–200 (2017).
Артикул Google ученый
Толаби, Х. Б., Ара, А. Л. и Хоссейни, Р. Новый алгоритм вора и полиции и его применение в одновременной реконфигурации с оптимальным размещением конденсаторных и распределенных генераторов. Энергетика 117911 (2020).
HA, M. P., Nazari-Heris, M., Mohammadi-Ivatloo, B. & Seyedi, H.Гибридная оптимизация роя генетических частиц для распределения распределенной генерации в сетях распределения электроэнергии. Энергетика 209 , 118218 (2020).
Балу, К. и Мукерджи, В. Размещение и определение размеров распределенных генерирующих и шунтирующих конденсаторных батарей в радиальной распределительной системе с использованием оптимизации роя частиц с коэффициентом сужения. Электр. Компоненты питания Syst. 48 , 697–710 (2020).
Артикул Google ученый
Абу Эль-Эла, А. А., Эль-Сехиеми, Р. А. и Аббас, А. С. Оптимальное размещение и определение размеров распределенных генераторов и конденсаторных батарей в распределительных системах с использованием алгоритма круговорота воды. IEEE Syst. J. 12 , 3629–3636 (2018).
Almabsout, E. A., El-Sehiemy, R. A., An, O. N. U. & Bayat, O. Гибридный локальный поисково-генетический алгоритм для одновременного размещения блоков DG и шунтирующих конденсаторов в системах радиального распределения. IEEE Access 8 , 54465–54481 (2020).
Артикул Google ученый
Диман, Г. и Каур, А. Оптимизация конструкции аэродинамического профиля и задач оптического буфера с использованием оптимизатора пятнистой гиены. Конструкции 2 , 28 (2018).
Артикул Google ученый
Луо, К., Ли, Дж. И Чжоу, Ю. Оптимизатор пятнистой гиены с боковым торможением для сопоставления изображений. Мультимед.Инструменты Прил. 78 , 34277–34296 (2019).
Артикул Google ученый
Диман, Г., Го, С. и Каур, С. ED-SHO: структура для решения нелинейной задачи распределения мощности нагрузки с использованием оптимизатора пятнистой гиены. Мод. Phys. Lett. А 33 , 1850239 (2018).
ADS Статья Google ученый
Надерипур, А. et al. Детерминированное и вероятностное многоцелевое размещение и определение размеров возобновляемых источников энергии ветра с использованием улучшенного оптимизатора пятнистой гиены. J. Clean. Prod. 124941 (2020).
Нгуен, Т., Нгуен, Т. Л., Тран, В. К. и Труонг, Х. Б. Оптимизатор пятнистой гиены: подход к решению задач коммивояжера. в Международной конференции по вычислительному коллективному разуму 217–228 (Springer, 2020).
Чжоу, Г., Li, J., Tang, Z., Luo, Q. & Zhou, Y. Улучшенный оптимизатор пятнистой гиены для параметров PID в системе AVR. Math. Biosci. Англ. 17 , 3767 (2020).
Артикул Google ученый
Аннапанди, П., Банумати, Р., Пратиба, Н. С. и Мануэла, А. А. Эффективная микросеть на основе управления оптимальным потоком энергии в гибридной системе возобновляемой энергии с использованием гибридной техники. Пер. Inst. Измер. Контроль 0142331220961687 (2020).
Эль Эла, А. А., Эль Сехиеми, Р., Шахин, А. М. и Котб, Н. Оптимальное распределение групп DG с реконфигурацией сети с использованием улучшенного алгоритма пятнистой гиены. WSEAS Trans. Power Syst. 15 , 60–67 (2020).
Артикул Google ученый
Panda, N. & Majhi, S.K. Улучшенный оптимизатор пятнистой гиены с пространственным преобразованием поиска для обучения нейронной сети высшего порядка пи-сигма. Comput. Intell. 36 , 320–350 (2020).
Артикул Google ученый
Панда, Н., Маджхи, С. К., Сингх, С. и Кханна, А. Оптимизатор пятнистой гиены с оператором мутации для глобальной оптимизации и применения в обучающей нейронной сети с вейвлетами. J. Intell. Fuzzy Syst. 1–14 (2020).
Dhiman, G. & Kumar, V. Оптимизатор пятнистой гиены: новый метаэвристический метод, основанный на биохимии, для инженерных приложений. Adv. Англ. Софтв. 114 , 48–70 (2017).
Артикул Google ученый
Голами Р., Шахаби М. и Хагифам М.-Р. Эффективное оптимальное распределение конденсаторов во встроенных распределительных сетях DG с возможностью изолированной работы микросети с использованием нового генетического алгоритма. Внутр. J. Electr. Power Energy Syst. 71 , 335–343 (2015).
Артикул Google ученый
