Fotovoltinės elektrinės intelektualaus valdymo kūrimas

Abstract

Disertacijoje sprendžiama fotovoltinės jėgainės efektyvaus valdymo moks-linė problema. Tyrimų objektas – fotovoltinių jėgainių valdymo algoritmai ir jų pritaikymas bet kokioms aplinkos sąlygoms bei fotovoltinių jėgainių apkrovos keitimo būdai sekant didžiausios galios tašką. Disertacijos tiks-las – sukurti ir ištirti didžiausios galios taško sekimo metodiką leidžiančią padidinti fotovoltinės jėgainės našumą greitai besikeičiančiomis aplinkos sąlygomis ir patobulinti fotovoltinės jėgainės apkrovos keitimo būdą. Darbe išspręsti uždaviniai: sukurti modeliai ir ištirtas fotovoltinės jėgai-nės, veikiančios su didžiausią galią sekančiu valdikliu, našumas, pasiūlyta metodika leidžianti padidinti fotovoltinės jėgainėse taikomo didžiausios ga-lios taško sekimo algoritmo efektyvumą, ištirta aplinkos sąlygų kitimo įtaka fotovoltinės jėgainės našumui, pasiūlytas efektyvus fotovoltinės jėgainės apkrovos keitimo būdas. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos li-teratūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertaci-jos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Jame apžvelgtos fotovolti-nių jėgainių plėtros tendencijos, jų savybės ir veikimas, aplinkos temperatū-ros įtaka fotovoltinės jėgainės darbo rodikliams. Skyriaus pabaigoje formu-luojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateiktas sudarytas matematinis fotovoltinės jėgai-nės modelis įgyvendintas Matlab®/Simulink® terpėje. Detalesniems tyri-mams fotovoltinės jėgainės struktūra modelyje įgyvendinta išskaidyta į ats-kirus struktūrinius elementus, kurių visuma sudaro galimybę tirti fotovolti-nių jėgainių veikimą esant nenuspėjamai besikeičiančiomis aplinkos sąly-gomis ir naudojant skirtingus vienas kitą papildančius didžiausios galios taško sekimo algoritmus. Trečiajame skyriuje, pasinaudojus sudarytu matematiniu modeliu, ti-riamas fotovoltinės jėgainės veikimas neprognozuojamomis aplinkos sąly-gomis, tyrimą suskaidžius į atskirus etapus. Disertacijos tema paskelbti 6 straipsniai recenzuojamuose mokslo žur-naluose: 2 straipsniai žurnaluose referuojamuose Thomson Reuters Web of Knowledge duomenų bazėje Web of Science ir 4 straipsniai žurnaluose refe-ruojamuose kitose tarptautinėse duomenų bazėse. Disertacijos tema perskai-tyti 9 pranešimai tarptautinėse bei Lietuvos konferencijose.

Evaluation of effective controlling system of solar power plant as a scien-tific problem is discussed in dissertation. Object of research – methods of load resistance changing and adaptation of algorithms of maximum power point tracking under different environmental conditions of solar power plants. Goal of the thesis is to create and investigate the method of maxi-mum power point tracking which allows to increase the efficiency of solar power plant under fast changing environmental conditions and improve the method of load resistance changing. Created and investigated models of solar power plant efficiency with maximum power point tracking system. Proposed methodology which allows to increase the efficiency of maximum power point tracking algo-rithm of solar power plant. The influence of changing environmental condi-tions on solar power plant was investigated, the effective methodology for changing load resistance of solar power plant was proposed. Dissertation consists of introduction, three chapters, general conclu-sions, lists of references and author‘s publications on the subject of disser-tation and summary in English. The introduction reveals the investigated problem, importance of the thesis and the object of research and describes the purpose and tasks of the dissertation, research methodology, scientific novelty, the practical signifi-cance of results examined in the paper and defended statements. The intro-duction ends in presenting the author’s publications on the subject of the defended dissertation, offering the material of made presentations in con-ferences. Reviewed literature is provided and the solar power plant development trends is revised in the first chapter. Reviewed solar power plant operating performance under rapidly changing environmental conditions. At the end of the chapter, conclusions are drawn and the tasks for the dissertation are reconsidered. The second chapter describes implementation of a mathematical model in Matlab®/Simulink®. The implemented mathematical model allows to sim-ulate various operating conditions of solar power plant: different solar pow-er flux, module temperature or different maximum power point tracking algorithms. The third chapter, investigates solar power plant operation under unpre-dictable environmental conditions using the created mathematical model. Investigation is splitted into separated phases. Six articles are published on the subject of dissertation: two – in scien-tific journals included in Thomson Reuters Web of Knowledge list Web of Science, four – in scientific journal listed in other international databases. Nine presentations were presented in scientific conferences.