Гибридная генерация энергии

Основная информация

Основное технологическое направление :
Энергетика
Дополнительные технологические направления :
Информационно-телекоммуникационные системы и программное обеспечение
Транспортно-логистические и космические системы
ESG и рациональное природопользование
Дата публикации:
25.07.2024
Видимость :
Да
Аннотация:
Система малой распределенной энергетики включает в себя параллельно работающие дизель-генераторную установку и систему накопления энергии, синхронизирующиеся методом виртуального синхронного генератора, обеспечивающим безударную синхронизацию. В качестве преобразовательного устройства выступает каскадный (модульный) автономный инвертор напряжения с распределенным накопителем энергии (аккумуляторной батареей), выходное напряжение которого формируется алгоритмом избирательного исключения гармоник.

Решаемые проблемы и области применения

Решаемые проблемы :
Обеспечение процесса точной синхронизации источника энергии постоянного тока (включенного через статический преобразователь энергии) и источника переменного тока (дизель-генератор). Повышение эффективности дизельной генерации.

Технология

Описание технологии и ее ценность :
Распределение энергии между разнородными источниками, работающими на общую нагрузку. Улучшение качества выходного напряжения преобразователя энергии.
Научная база :
On Synchronization and Distribution of Loads in a Hybrid Marine Electric Power System / Y. Kim, N. A. Dobroskok, A. N. Lavrinovskiy, A. N. Lukichev // Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, Moscow, 26–28 января 2021 года. – Moscow, 2021. – P. 946-951. – DOI 10.1109/ElConRus51938.2021.9396605. Design of a Control System for a Modular Multi-Level Converter of a Single-Phase Solar Power System Based on a Proportional-Resonant Controller / E. S. Trusova, V. S. Lavrinovskiy, N. A. Dobroskok [et al.] // Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2021, Moscow, 26–28 января 2021 года. – Moscow, 2021. – P. 1113-1118. – DOI 10.1109/ElConRus51938.2021.9396625. – EDN IWZXGR. Migranov, R. M. Parallel Operation of a Synchronous Generator and VSG Using Multilevel Energy Converters / R. M. Migranov, N. A. Dobroskok, V. S. Lavrinovskiy // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022, St. Petersburg, 25–28 января 2022 года. – St. Petersburg, 2022. – P. 776-781. – DOI 10.1109/ElConRus54750.2022.9755523. – EDN EUHHBY. Comparison of Efficiencies of Modular Multilevel and Classic UPS Structures / E. S. Trusova, N. A. Dobroskok, V. S. Lavrinovskiy, V. I. Simukhin // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022, St. Petersburg, 25–28 января 2022 года. – St. Petersburg, 2022. – P. 897-900. – DOI 10.1109/ElConRus54750.2022.9755640. – EDN SPZGHP. Мигранов, Р. М. Исследование разгрузки демпфирующих регуляторов в методе виртуального синхронного генератора / Р. М. Мигранов, Н. А. Доброскок // Развивая энергетическую повестку будущего : Сборник докладов Международной научно-практической конференции для представителей сообщества молодых инженеров ТЭК, Санкт-Петербург, 10–11 декабря 2021 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2021. – С. 35-40. – EDN JIXDIV. Ruslan Migranov, Nikita Dobroskok, Anton Morozov, Study of Damping Regulators Unloading in the Virtual Synchronous Generator Method, Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "Young Engineers of the Fuel and Energy Complex: Developing the Energy Agenda of the Future" (EAF 2021), Atlantis Press, pp 58-64 DOI: https://doi.org/10.2991/aer.k.220308.010. Lavrinovskiy, V. S. Distributed System for Evaluating the Residual Charge of a Modular Multi-level Energy Storage Device / V. S. Lavrinovskiy, N. A. Dobroskok, E. S. Trusova // Proceedings of 2022 25th International Conference on Soft Computing and Measurements, SCM 2022 : 25, St. Petersburg, 25–27 мая 2022 года. – St. Petersburg, 2022. – P. 206-208. – DOI 10.1109/SCM55405.2022.9794833. – EDN LNDAMM. Исследование метода исключения гармоник для управления каскадным автономным инвертором напряжения / Н. А. Доброскок, Г. В. Бельский, Р. М. Мигранов [и др.] // Электротехника. – 2023. – № 3. – С. 8-14. – DOI 10.53891/00135860_2023_3_8. – EDN NCDAXU. Simplified control system for grid-tied modular multilevel based energy storage / Nikita A. Dobroskok, Victor S. Lavrinovskiy, Ekaterina S. Trusova // International Journal of Power Electronics and Drive Systems – 2023. – Vol. 14. – No 1. – P. 405-412.
Конкурентные технологии :
Решение компании «РТСофт» («Россети») под названием AMIGO (не введена в эксплуатацию). НИУ «МЭИ» совместно с АО «Россети Тюмень» спроектировали прототип целевой модели микросети.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Высокая точность синхронизации работы источников переменного и постоянного тока без возникновения перерегулирования (безударная синхронизация). Уменьшение времени синхронизации. Возможность перераспределения энергии при аварийных ситуациях.

Текущее состояние

Описание текущего состояния :
Выполнено моделирование гибридной электростанции. Создан лабораторный макет системы гибридной генерации энергии малой мощности. Разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы синхронизации и распределения нагрузки.
Интеллектуальная собственность :
Название документа Н. А. Доброскок, Г. В. Бельский, В. С. Лавриновский, М. М. Копычев. Программа формирования управляющих сигналов для группы модулей модульного многоуровневого источника бесперебойного питания
Номер Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022664331
Название документа Д. П. Михайлов, Н. А. Доброскок. ПО АИН, работающий на сеть
Номер Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022685530
Название документа В.С. Лавриновский, Н.А. Доброскок, Г.В. Бельский, Р.М. Мигранов, А.Д. Скакун. Источник бесперебойного питания
Номер Заявка на изобретение № 2023101834
Текущее финансирование (Описание) :
-

Команда проекта

Численность проектной команды :
5
Структура и компетенции команды :
Проектирование систем автоматического управления на микроконтроллерах, ПЛК; разработка силовых статических преобразователей; анализ качества электроэнергии; разводка и трассировка печатных плат; синтез перспективных алгоритмов и методов управления статическими преобразователями.

Предложение инвестору / партнеру

Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Материально-техническое обеспечение рабочего пространства на 5 млн. руб. Финансирование продолжения исследований 5 млн. руб.
Дорожная карта развития проекта :
2023 2024 2025
Завершение создания физического макета каскадного 11-уровневого преобразователя энергии Испытания опытного образца источника бесперебойного питания с функцией горячего ввода резерва Испытания опытного образца при работе на автономную сеть в полевых условиях
Прикреплённые файлы к проекту :
ЛЭТИ_Гибридная генерация энергии.pdf
Контактная информация