Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Գյուղական ինքնավար արևա-հողմային կայանների հետազոտությունը և պարամետրերի հիմնավորումը Հայաստանի պայմաններում

Հովհաննիսյան, Հայկ Հայրապետի (2017) Գյուղական ինքնավար արևա-հողմային կայանների հետազոտությունը և պարամետրերի հիմնավորումը Հայաստանի պայմաններում. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (4Mb)
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (747Kb) | Preview

      Abstract

      Էներգետիկայի լայնածավալ զարգացման գլխավոր պատճառը էներգիայի պահանջարկի աճն է: Ձևավորվել են հզոր էներգետիկական համակարգեր, որոնք ապահովում են բարձր տնտեսական ցուցանիշներ, էլեկտրաէներգիայի բարձր որակ և հուսալի էլեկտրամատակարարում: Սակայն համակարգերի այդպիսի հզորացումը առաջացնում է դրանց կառավարման, հուսալիության և անվտանգության ապահովման լրացուցիչ խնդիրներ: Վերականգնվող և այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների օգտագործումը էներգետիկ անվտանգության և շրջակա միջավայրի պահպանության գլոբալ խնդիրների լուծման հիմնական ուղղություններից մեկն է: Էներգիայի վերականգնվող աղբյուրների օգտագործումը հատկապես կարևոր է Հայաստանի համար: Գյուղական ինքնավար արևահողմային էլեկտրակայանների ներդրման արդյունքում կլուծվի էլեկտրամատակարարման հուսալիության խնդիրը և կբարձրանան էներգետիկ անկախության և անվտանգության մակարդակները: Արևահողմային էլեկտրակայանների սարքավորումների պարամետրերի հիմնավորմանը և աշխատանքային ռեժիմների մոդելավորմանը նվիրված են բազմաթիվ գիտական աշխատանքներ, որոնցում սակայն չեն դիտարկվում ֆոտոէլեկտրական տեղակայանքի աշխատանքի առանձնահատկությունները դրա տեղակայման վայրի օդերևութաբանական և ճառագայթաչափական (ակտինոմետրական) պայմանների դեպքում, ինվերտորի ՕԳԳ-ն ընդունվում է հաստատուն, մարտկոցների մաթեմատիկական մոդելներում չեն դիտարկվում դրանց ունակության կախվածությունը տեղակայման վայրի ջերմաստիճանից, ինքնա-լիցքաթափման երևույթի ազդեցությունը մարտկոցների խմբի ունակության վրա, մարտկոցների սեղմակների միջև լարումների փոփոխությունները դրանց լիցքավորվածության վիճակից և լիցքավորման ու լիցքաթափման հոսանքներից կախված, չեն դիտարկվում մարտկոցների հաջորդական և զուգահեռ միացումների առանձնահատկությունները, իսկ էլեկտրակայանի աշխատանքը մոդելավորելիս մարտկոցների խմբի նվազագույն լից¬քավորվածության վիճակը ընդունվում է հաստատուն, և կայանի գումարային բերված ծախսերը հաշվարկվում են այդպիսի արժեքների դեպքում: Սակայն մարտկոցների նվազագույն լիցքավորվածության վիճակը նույնպես օպտիմալացնող պարամետր է, քանի որ դրանից կախված՝ կայանի գումարային բերված ծախսերը փոխվում են: Նշված թերությունները շտկելու համար անհրաժեշտ է զարգացնել արևա-հողմային էլեկտրակայանների հիմնական սարքավորումների աշխատանքը բնութագրող մաթեմատիկական մոդելները: Դա հնարավորություն կտա մշակել արևա-հողմային էլեկտրակայանների սարքավորումների պարամետրերի հիմնավորման արդյունավետ մեթոդիկա և դրա հիման վրա գնահատել արևա-հողմային էլեկտրակայանների ներդրման տեխնիկատնտեսական արդյունավետությունը: Ատենախոսության նպատակն է՝ հետազոտել արևա-հողմային էլեկտրակայանները, մշակել դրանց սարքավորումների պարա-մետրերի հիմնավորման մեթոդիկա և գնահատել Հայաստանի գյուղական սպառիչների էլեկտրամատակարարման համար դրանց ներդրման տնտեսական արդյունավետությունը: Ատենախոսության նպատակին հասնելու համար լուծվել են հետևյալ խնդիրները. մշակվել է գյուղական սպառողների էլեկտրական էներգիայի սպառման օրական գրաֆիկների որոշման մեթոդ, մշակվել է հորիզոնական մակերևույթի նկատմամբ անփոփոխ անկյան տակ տեղադրված ֆոտոէլեկտրական մոդուլի լուսընկալող մակերևույթի վրա ընկնող ուղիղ, ցրված և գետնից անդրադարձած արեգակնային ճառագայթների ինտենսիվությունների արժեքների որոշման մեթոդիկա, որոշվել են հողմի ժամային արագությունները հողմաէլեկտրական տեղա-կայանքի նախատեսված տեղակայման վայրում, գնահատվել են արևային և հողմային էներգառեսուրսների փոխլրացման հնարա-վորությունները Հայաստանի պայմաններում, մշակվել է ֆոտոէլեկտրական մոդուլի աշխատանքը բնութագրող մաթեմատիկական մոդել, որը հնարավորություն է տալիս որոշել մոդուլի ջերմաստիճանը, ՕԳԳ-ն և արտադրած հզորությունը տարվա բոլոր ժամերին՝ մո-դուլի տեխնիկական բնութագրերից, տեղանքի օդերևութաբանական և ակտինոմետրական պարամետրերից կախված, որոշվել է հողմաէլեկտրական տեղակայանքի արտադրած էլեկտրաէներգիայի քանակը տարվա բոլոր ժամերին, մշակվել են գյուղական ինքնավար և ցանցին միացված արևա-հողմային էլեկտրակայանների աշխատանքային ռեժիմները բնութագրող մաթեմատիկական մոդելներ, որոնք հնարավորություն են ընձեռում հաշվի առնել դրանց էներգետիկական գործընթացների առանձնահատկությունները, ինչպես նաև էլեկտրակայանների տեղակայման վայրի ակտինոմետրական և օդերևութաբանական բնութագրերը, մշակվել են գյուղական ինքնավար և ցանցին միացված արևա-հողմային էլեկտրա-կայանների սարքավորումների պա¬րամետրերի հիմնավորման մեթոդիկա և ալգորիթմ, գնահատվել է ՀՀ գյուղական վայրերում այդպիսի էլեկտրակայանների ներդրման տնտեսական արդյունավետությունը: Основной причиной широкого развития энергетики является рост потребления энергии. С развитием сферы энергетики сформированы мощные энергетические системы, которые обеспечивают высокие экономические показатели, надежное электроснабжение и высокое качество электроэнергии. Создание таких мощных систем приводит к дополнительным проблемам, связанным с управлением надежностью и безопасностью. Использование возобновляемых и альтернативных источников энергии является одним из основных направлений решения глобальных проблем энергетической безопасности и охраны окружающей среды. В последнее время во всем мире развивается новое направление энергетики- микроэнергетика, в частности-солнечная энергетика и ветроэнергетика малой мощности. Внедрение солнечных, ветровых и гибридных солнечно-ветровых электростанций малой мощности, предназначенных для сельских потребителей Армении, позволит решить проблему надежности электроснабжения и повысить уровни энергетической безопасности и независимости. Многочисленные научные работы посвящены обоснованию параметров оборудования и моделированию режимов работы солнечно-ветровых электростанций, в которых, тем не менее, имеются некоторые недостатки. В частности, не рассматриваются особенности работы фотоэлектрических модулей при актинометрических и синоптических условиях в местах их установления; КПД инвертора принимается постоянным; математические модели группы аккумуляторов не учитывают зависимость емкости от температуры в местах установки аккумуляторов, влияние явления саморазряда на емкость группы аккумуляторов, изменения напряжения между клеммами группы аккумуляторов в зависимости от их степени заряда и тока. Кроме того, при моделировании работы солнечно-ветровых электростанций минимальная степень заряда группы аккумуляторов принимается постоянной, и суммарные приведенные затраты рассчитываются с учетом такого допущения. Однако минимальная степень заряда группы аккумуляторов тоже является оптимизирующим параметром. Таким образом, возникает необходимость развития математических моделей работы основного оборудования солнечно-ветровых электростанций, что позволит разработать методику обоснования параметров оборудования солнечно-ветровых электростанций и оценить технико-экономическую эффективность от внедрения таких станций. Цель диссертационной работы-исследование солнечно-ветровых электростанций, разработка методики обоснования параметров их оборудования и оценка экономической эффективности их внедрения для электроснабжения сельских потребителей Армении. The main reason for the wide development of energetics is the growth of energy consumption. Along with the development of energetics, powerful systems are formed, providing high economic indicators, reliable electricity supply and high energy quality. However, the creation of such powerful systems leads to additional problems related to the reliability and safety control. Utilization of renewable and alternative energy sources is one of the main directions for solving the global problems of energy security and environmental protection. Recently, a new trend of energetics has been developed worldwide - micro-energetics, in particular small-scale solar power and wind power. The introduction of solar, wind and hybrid solar-wind power plants of low power intended for rural consumers in Armenia will solve the problem of power supply reliability and increase the levels of energy security and independence. Numerous scientific works are devoted to justification of the equipment parameters and modeling of the operation modes of solar-wind power plants, in which, however, the peculiarities of the operation of photovoltaic modules are not considered in the actinometric and synoptic conditions in their installation sites, the efficiency of the inverter is assumed to be constant, the mathematical models of the battery group do not take into account the dependence of capacitance on the temperature in the battery installation sites, the effect of the self-discharge phenomenon on the capacity of the battery group, the voltage variation between the terminals of the battery group as a function of their degree of charge and current. In addition, at simulating the operation of solar-wind power plants, the minimum degree of the charge of the battery group is assumed to be constant, and the total presented costs are calculated according to this assumption. However, the minimum degree of the charge is also an optimizing parameter. Thus, a necessity to develop mathematical models for the operation of the main equipment of solar-wind power plants arises, allowing to develop a method for justifying the parameters of the equipment for solar-wind power plants, and to assess the technical and economic efficiency of introducing such plants.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Исследование сельских автономных солнечно-ветровых станций и обоснование их параметров в условиях Армении.Investigating the rural stand-alone and substantiating their parameters under the conditions of Armenia.
      Uncontrolled Keywords: Оганнисян Айк Айрапетович, Hovhannisyan Hayk Hayrapet
      Subjects: Control, Automation and Electrical Engineering
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 09 Nov 2017 14:49
      Last Modified: 09 Nov 2017 17:43
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/5920

      Actions (login required)

      View Item