Əlyazması hüququnda tanriverdiyev elmir nəSİB oğlu
Günəş elektrik stansiyasının strukturunun optimallaşdırılması
Yüklə 478,24 Kb. Pdf görüntüsü
|
| 2.2. Günəş elektrik stansiyasının strukturunun optimallaşdırılması
Son bir neçə il ərzində qlobal enerji sənayesində karbon tərkibli yanacaqlardan bərpa olunan enerji mənbələrinə (BOEM) keçid tendensiyaları müşahidə edilmişdir 24 [1]. Bu, tullantıların miqdarının azaldılmasına və sonradan emalına və bərpa olunan enerjiyə keçidə yönəlmiş tədbirlər kompleksidir. Öz növbəsində dünya praktikası BOEM-dən həm iri elektrik stansiyalarında (ES), həm də paylanmış generasiyada (PQ) istifadənin mümkünlüyünü göstərir. Sonuncunun tətbiqi yerli istehsal olunan elektrik enerjisinin artıqlığının enerji çatışmazlığı olan ərazilərə paylanması üçün istifadə imkanları üçün müvafiq qanunvericilik aktlarının hazırlanması zərurətinə səbəb olur. Elektrik enerjisi istehsalı üçün günəş panellərindən istifadəyə keçən əsrin ortalarında başlanmış və indiyə qədər günəş elektrik stansiyalarının (GES) layihələndirilməsində xeyli təcrübə toplanmışdır [2]. Praktik istifadə təcrübəsinin olmaması və BOEM sahəsində qanunvericiliyin təkmil olmaması çox vaxt BOEM-ə əsaslanan generasiya qurğularının layihələndirilməsində səhvlərə və səmərəsiz istifadəyə səbəb olurdu. Enerji sistemində GES-in geniş şəkildə tətbiqi 20-21-ci əsrin əvvəllərində başlamış və yarımkeçirici texnologiyalarının nailiyyətləri sayəsində mümkün olmuşdur. Günəş panellərinin kütləvi istehsalı və onların maya dəyərinin aşağı salınması günəş elektrik stansiyalarında və klassik istilik elektrik stansiyalarında istehsal olunan 1 kVt/saat elektrik enerjisinin maya dəyərini təxmini hesablamağa imkan verdi. GES-in əhatə dairəsini məhdudlaşdıran ikinci problem birbaşa elektrik cərəyanının alternativ cərəyana çevrilməsi idi. Həmin dövrdə istifadə edilən elektrik maşın gücləndiriciləri elektrik enerjisinin etibarlılıq və keyfiyyət tələblərinə cavab vermirdi. Güc tiristorlarının istehsalı texnologiyasının inkişafı onların əsasında invertorların kütləvi istehsalını yaratmağa imkan verdi [5]. Paylanmış generasiyada BOEM-in istifadəsi də yeni texniki problemlər yaradır. Belə ki, istehsal texnologiyalarının inkişafı günəş panellərinin və az enerjili külək turbinlərinin qiymətini aşağı salıb və onların quraşdırılmasını vətəndaşlar üçün sərfəli edib. Yerli ərazidə qruplaşdırılmış fərdi vətəndaşlar və ya kiçik müəssisələr elektrik enerjisi istehsalçıları və istehlakçıları kimi çıxış edə bildikdə ssenari çox güman edilir. Yaxınlıqlarına və fərqli enerji istehlakı cədvəllərinə görə, onlar öz qruplarında eyni vaxtda elektrik enerjisi artıqlığı və ya çatışmazlığı olacaq. Gücün yenidən bölüşdürülməsi hesabına qrup öz ehtiyaclarını tam ödəyə və əlverişli hava şəraitində 25 artıqlığı paylayıcı şəbəkələrə paylaya biləcək. Paylayıcı şəhər və ya kənd elektrik şəbəkələri, bu halda, elektrik enerjisinin əsas təchizatçılarından ehtiyat şəbəkələrə çevrilir. Uzaq ərazilərdə istehlakçıları təmin etmək üçün paylanmış izafi generasiyadan daha səmərəli istifadə etmək üçün qrup konvertor yarımstansiyalarının quraşdırılması nəzərdə tutulur. Belə qruplar daxilində güc axını minimal olacaqdır və BOEM-dən ən səmərəli istifadə anları ilə enerji çatışmazlığı anlarının eyni vaxtda olması həm çevirici yarımstansiyaların, həm də rayon transformator yarımstansiyalarının yük qrafikini uyğunlaşdırmağa imkan verəcək. Bundan əlavə, bir qrup istehsalçı üçün bir yüksək güclü çeviricinin quraşdırılması günəş elektrik stansiyasının dəyərini azaldacaq. BOEM-dən istifadənin fərqli xüsusiyyəti generasiya avadanlığının böyük bir ərazidə yerləşdirilməsidir. Külək və günəş elektrik stansiyaları istehsal paylanır. Bölmələrin vahid gücü kiçikdir, buna görə də yüksək güc istehsal etmək üçün günəş panellərinin qruplaşdırılması və müxtəlif gərginlik səviyyələrində mənbələrin kəsilməsi istifadə olunur. Dizayn və praktik tətbiqdə təcrübənin toplanması ilə əsas problemlər və onların həlli yolları müəyyən edilmişdir. Çox vaxt qəbul edilmiş dizayn həlləri müasir element bazasının texniki xüsusiyyətlərinə uyğun gəlmir və təkmilləşdirilməsi lazımdır. Günəş elektrik stansiyasının strukturunun optimallaşdırılması aşağıdakı addımları əhatə edir: 1. Gərginliyin çevrilməsi addımlarının sayının seçimi. 2. Stansiyanın daxili elektrik xətlərində cərəyan növünün seçilməsi. 3. Əsas sxemin bölünməsi və qurulması. 4. TY gücünün seçimi. 5. Modulların layihələndirilməsi. 6. TY və BAY-ın yerə yerləşdirilməsi. 7. Paylayıcı şəbəkələrə qoşulma. Gücün çıxdığı gərginliyin seçimi ənənəvi üsullara uyğun olaraq həyata keçirilir. Nominal gərginlik tranzit gücündən və ötürmə xəttinin uzunluğundan asılıdır. Bir qayda olaraq, 1 MVt-a qədər güc çıxışı bir neçə kilometr məsafədə 10 kV gərginlikdə həyata keçirilir [4]. 10 MVt-a qədər tranzit gücü 35 kV gərginlikdə həyata keçirilir və 26 100 km-ə qədər məsafədə daha çox gücün ötürülməsi üçün 110 kV gərginlik tələb olunur. Beləliklə, konvertor və transformator yarımstansiyalarının sayı pik istehsal gücündən və GES-in qoşulduğu rayon şəbəkələrinin gərginliyindən asılıdır. Elektrik qəbuledicilərini öz ehtiyaclarına görə gücləndirmək üçün 0,4 kV nominal gərginlikli alternativ cərəyan tələb olunur. Onu əldə etmək üçün bir çevirici lazımdır. Yerli istehlakçıları 10 kV gərginliklə təmin etmək üçün 0,4/10 kV-lik gücləndirici transformator yarımstansiyası tələb olunur. GES qəbuledicilərinin bir hissəsi 60 V DC gərginlikli generatorda işləyə bilər. Bazarda müxtəlif istehsalçıların günəş panellərinin geniş çeşidi var. Nominal gərginlik 12, 24, 36, 48 və 60 V. Çıxış cərəyanı vahidlərdən onlarla amperə qədər dəyişir, panellərin maksimum gücü 500 vattdan çox deyil. Üstəlik, gücün miqdarı işıq axınından asılıdır. Panel həddindən artıq yükləndikdə, onun cərəyanı demək olar ki, artmır və gərginlik sıfıra enir. ES ərazisində tranzit sabit cərəyanla həyata keçirilir. Bu, çoxlu sayda mənbənin konvertor yarımstansiyasının ümumi şinlərinə qoşulmağı asanlaşdırır. Çıxış gücünün ayrı-ayrı mənbələr arasında bölüşdürülməsi avtomatik olaraq həyata keçirilir. Generator həddindən artıq yükləndikdə, onun terminallarında gərginlik düşür və cərəyan azalır. Əgər tranzit dəyişən cərəyanla həyata keçirilirsə, o zaman ümumi yük üzərində işləyərkən mənbələrin əlaqələndirilməsində bir sıra problemləri həll etmək lazımdır. Birincisi, çeviricilərdən sonra cərəyanın tezliyini sinxronlaşdırmaq və saxlamaq lazımdır. Çox sayda çevirici yarımstansiyasının koordinasiyalı işləməsi üçün bütün çeviricilər üçün ilkin mərhələni təyin edən mərkəzləşdirilmiş idarəetmə sistemi tələb olunur. İkincisi, gücləndirici transformator BAY-nin aşağı gərginlikli şinlərinə qoşulmuş bir neçə çeviricidən və ya transformatordan enerji axınının paylanması problemi var. Bu halda, özünü tənzimləmə prinsipi işləmir, çeviricilərdən və ya transformatorlardan biri ifrat yükləmə rejiminə keçə bilər, avtomatlaşdırma işləyəcək və bütün bölməni söndürəcəkdir. Belə hallar zaman-zaman yaranacaq. Bu, elektrik stansiyasının qeyri- 27 sabit işləməsinə səbəb olur. Üçüncüsü, daxili xətlərdə gərginlik itkilərini nəzərə almaq lazımdır. Panellər və modullar müxtəlif məsafələrdə çıxarıldıqda, elektrik xəttinin uzunluğu, müqaviməti və çıxış cərəyanının böyüklüyü dəyişir. Fərdi bölmələr arasında gücün dəyişməsi də işıq axınındakı dalğalanmalar səbəbindən mümkündür. Müxtəlif markaların və ya istehsalçıların günəş panellərinin eyni saytda istifadəsi də ümumi yüklə işləyərkən koordinasiya problemləri yaradır. Paylayıcı şəbəkələrdə istehlakçıların enerji təchizatının etibarlılığını artırmağın əsas yolları şinlərin bölmə, ehtiyat və şaquli sıralanmasıdır. Böyük stansiyalarda çoxlu sayda bərpa olunan enerji obyektlərindən istifadə edərkən günəş panelləri modullara, modullar isə klasterlərə qruplaşdırılır. Hər bir müstəqil bölmənin öz çeviricisi və transformatoru var. İnverter çeviricilərinin sayını azaltmaq üçün onların gücü tiristor açarlarının maksimum cərəyanları ilə məhdudlaşan dəyərlərə qədər artırılır. Günəş panelləri modullara bölünür. Modulun içərisində günəş panelləri ardıcıl olaraq dövrələrə qoşulur, eyni zamanda xətt terminallarında gərginlik artır. Cərəyanı artırmaq üçün bir neçə xətt paralel olaraq bağlanır. Hər bir xəttin dövrəsinə 0,1 - 0,3 Om müqaviməti olan bərabərləşdirici rezistor daxildir. Rezistorlardakı gərginliyin düşməsi bitişik xətlərdə cərəyanları bərabərləşdirir. Aşağı gərginlikli paylayıcı şəbəkələrdə standart 0,4 kV-luq effektiv xətt gərginliyini təmin edir. Sabit cərəyanı dəyişən cərəyana çevirmək üçün DC şinlərində 564 V xətti gərginliyin amplitudasına bərabər bir gərginlik əldə etmək lazımdır. Günəş panelləri "Silasolar-400vt" 41 V nominal gərginliklə işləyir, maksimum cərəyan 10 A, açıq dövrə gərginliyi 48 V. Xəttə 600 V çıxışlarında gərginlik təmin edən 15 panel daxildir. 20 xətt bir modulda quraşdırılmışdır, hər çıxış üçün maksimum cərəyan 200 A-dır. Elektrik xətlərində cərəyanı azaltmaq üçün tranzit gərginliyini artırmaq lazımdır. Bu məqsədlə hər bir klasterdə gücləndirici transformator və ya transformator yarımstansiyası (TY) quraşdırılır. 0,4 \ 10 kV-luq ardıcıl transformatorların istifadəsi tikinti mərhələsində komponentlərin təchizatı ilə bağlı problemləri və istismar zamanı ehtiyat hissələrinin problemlərini həll etməyə imkan verir. 28 Modulda sabit cərəyan rejimində 120 kVt maksimum gücün çıxışını təmin edən 300 panel daxildir. İnverter ilə birlikdə işləyərkən, bir modulun cərəyanı üç fazaya bölünür və elektrik xəttindəki cərəyandan daha az olacaqdır. Nəticədə, bir teldə cərəyanın amplitudası 100 A-dır, çeviricinin çıxışında elektrik gücü təxminən 76 kVt- a düşür. Bu məlumatlar gündə 1-2 saatdan çox olmayan müşahidə olunan pik yüklərə aiddir. Qalan vaxtlarda günəş radiasiyasının gücü azalır və modulun elektrik gücü azalır. Bir modulun gücünün daha da artırılması qeyri-mümkündür, çünki bu, cərəyanın artmasına və itkilərin artmasına səbəb olur. Bir modulun gücünün azaldılması elektrik xətlərində cərəyanın azalmasına və tranzit üçün elektrik enerjisi itkilərinin azalmasına səbəb olur. Ancaq eyni zamanda, modulların, transformatorların, elektrik xətlərinin sayı kəskin şəkildə artır, sistem daha mürəkkəb və daha bahalı olur. Şin bölmələri, panellərin artıqlığı modulun etibarlılığını artıracaq və təmirdə dayanma müddətini azaldacaq. Hər bir sətir əlavə paneldən ibarətdir. Doğrama açarları deyilən hər hansı bir panel sıradan çıxdıqda paneldə qısaqapanma baş verəcək, xəttin zənciri qırılmayacaq və xəttdə qalan 14 panel işləməyə davam edəcək. Reytinq fövqəladə hallarda təkərlərin bağlanması ardıcıllığını müəyyən edir. Bir bölmənin qəza dayandırılması və ya planlı təmirə çıxarılması elektrik stansiyasının maksimum gücünü azaldır, lakin onun fəaliyyətini dayandırmır. Enerji sistemindəki yük daim dəyişdiyindən və nadir hallarda maksimuma çatdığından, belə bir güc məhdudiyyəti əksər hallarda əksər istehlakçıların enerji təchizatına təsir göstərmir. Klassik GES sxemi üçün çevirici cihazlardan sonra cərəyanı və onun uzaq istehlakçılara ötürülməsi zamanı itkiləri azaltmaq üçün gücləndirici transformator yarımstansiyalarına enerji verilməlidir. Günəş elektrik stansiyasının gücü tutduğu ərazidən asılı ola bilər. 𝑃 𝐸𝑆 ~𝑆 𝐸𝑆 burada, 𝑃 𝐸𝑆 – ES-nın gücü, kVt; 𝑆 𝐸𝑆 – ES-nın yerləşdiyi ərazinin sahəsidir, m 2 . Beləliklə, məsələn, müasir günəş panelləri üçün Silasolar-400vt pik güc sıxlığı 200 Vt/m 2 -ə çatır. Orta enliklər üçün ölkəmizin cənubu ilə müqayisədə günəş aktivliyi azalır, pik gücü isə 100 Vt/m 2 -ə qədər azalır. Panellərin, nəqliyyat dəhlizlərinin 29 konstruktiv quraşdırılması və obyektlərin yerləşdirilməsi nəzərə alınmaqla, günəş elektrik stansiyasının orta gücü 60 Vt/m 2 -dən çox deyil. Bu o deməkdir ki, günəş elektrik stansiyasının gücünün artması ilə ərazinin sahəsi və transformator yarımstansiyaları arasında məsafə artacaqdır. Bu, daxili ötürücü xətlərin ümumi uzunluğunun artmasına səbəb olacaq. Elektrik ötürücü xəttinin aktiv müqavimətinin artması hətta günəş elektrik stansiyasının daxilində ötürülmə üçün elektrik enerjisi itkilərinin artmasına uyğun olacaq. Elektrik ötürücü xətlərdə istilik itkilərinin gücünü düsturla tapmaq olar: ∆𝑃 = 𝐼 2 ∙ 𝑅 𝑛𝑎𝑞. (2.1. ) burada, 𝑃 𝐸𝑆 – aktiv güc itkiləri, kVt; 𝐼 – naqilin cərəyanı, A; 𝑅 𝑛𝑎𝑞. – ötürücü naqilin müqavimətidir, Om. Ötürücü xəttin aktiv müqaviməti: 𝑅 𝑛𝑎𝑞. = 𝜌 𝑙 𝑆 (2.2) burada, 𝜌 – naqilin materialının xüsusi müqaviməti, Om*mm 2 /m; l – naqilin uzunluğu, m; S – isə naqilin en kəsiyinin sahəsidir, mm 2 . Təhlil (2.2) göstərir ki, xəttin müqavimətinin azalması yüksək elektrik keçiriciliyi olan materialların istifadəsi, cərəyan keçiricilərinin en kəsiyinin artması və elektrik ötürücü xətlərin uzunluğunun azalması səbəbindən mümkündür. Hazırda elektrik xətlərinin tikintisi mis və ya alüminium kabellərdən istifadə etməklə həyata keçirilir və misdən istifadə əsaslandırma tələb edir. Cərəyan keçirən keçiricilərin kəsişməsi istilik üçün maksimum buraxıla bilən cərəyana uyğun olaraq seçilir. Kabelin kəsişməsinin həddindən artıq qiymətləndirilməsi günəş elektrik stansiyalarının tikintisi üçün əsaslı xərclərin artmasına və ümumilikdə texniki-iqtisadi göstəricilərin azalmasına səbəb olur. GES-də istehsal olunan elektrik enerjisinin yanacaq xərcləri tələb etmədiyini nəzərə alsaq, tranzit üçün elektrik enerjisi itkilərinin dəyəri kabel məmulatlarının qiymətindən xeyli aşağı olacaqdır. Tranzit üçün elektrik enerjisi itkilərini azaltmağın bu yolu da iqtisadi cəhətdən əsaslandırılmır. GES-in "sıfırdan" layihələndirilməsi, açıq sahədə, standart dizaynları tətbiq etməyə, topologiyanı saxlamağa, düzbucaqlı bölmələri seçməyə, bölmələrin həndəsi 30 mərkəzində obyektləri yerləşdirməyə imkan verir. Bu yanaşma elektrik ötürücü xətlərin uzunluğunun minimuma qədər azaldılmasını və kabel məhsullarının istehlakının azaldılmasını təmin edir. Öz növbəsində xətlərin ümumi aktiv müqaviməti və tranzit üçün elektrik enerjisinin itkisi azalır. Bölmələrin vahid tutumunun yerli həcmdə cəmləndiyi və birinci nöqtə hesab edildiyi klassik nəsildən fərqli olaraq, BOEM-dən istifadə paylanmış generasiya texnologiyasına əsaslanır. Eyni gücdə, eyni istehsalçının və ya texniki xüsusiyyətlərinə uyğun gələn günəş panellərinin istifadəsi 1 m 2 səthdən eyni gücü istehsal etməyə imkan verir. Bununla belə, bu cür əlverişli dizayn şərtləri praktikada demək olar ki, həyata keçirilmir. BOEM əsasında elektrik stansiyalarının tipik layihələri yerli şəraitə uyğunlaşdırılmalıdır. Ərazi, çay yataqları, sel zonası, meşələr, bataqlıq torpaqlar, sıldırım dağ yamacları nəzərə alınır. Çox vaxt bərpa olunan enerji obyektləri əkin sahələri ilə birləşdirilir, otlaqlarda günəş elektrik stansiyaları yerləşdirilir, əkin sahələrində külək stansiyaları tikilir. GES elektrik enerjisi istehlakçılarına, yəni böyük şəhərlərə və sənaye müəssisələrinə mümkün qədər yaxın yerləşdirilməlidir. Amma şəhər hüdudlarında boş torpaq sahələri yoxdur. Binaların divarlarında və damlarında günəş panellərinin yerləşdirilməsi elektrik enerjisinə olan tələbatı tam ödəmir və yalnız az enerjili qəbuledicilərin problemlərini həll edir. Sənaye zonasında tez-tez toz, his, nəm və aqressiv maddələrin emissiyalarına rast gəlinir ki, bu da günəş elektrik stansiyasının işinə mənfi təsir göstərir. Yaşayış məntəqələrinin sərhədlərini, kommunikasiyaların keçid hüququnu, avtomobil yollarını, avtomobil və dəmir yollarını və s. nəzərə almaq lazımdır. Nəticədə GES-in ərazisi qeyri-müntəzəm formaya malik olan və parçalanmış bir neçə hissəyə bölünə bilər. Ayrı-ayrı modullar və ya bölmələr fərqli gücə malik olacaq, müxtəlif məsafələrdə çıxarılacaq və elektrik xətlərinin fərqli müqavimətinə malikdir. Panellərin çıxışında eyni gərginlikdə olan xətlərin fərqli müqavimətinə görə cərəyan və güc fərqli olacaq. Günəş panellərinin gücünə həmçinin dəyişkən buludluluq, yağıntı, tozluluq və s. təsir edə bilər. Nəticədə, generasiya enerjisinin ərazi üzrə paylanması qeyri-bərabər olacaq. Daxili xətlərdə tranzit üçün elektrik enerjisi itkilərinin hesablanması, öz 31 ehtiyacları üçün elektrik enerjisi istehlakı və GES strukturunun optimallaşdırılması vəzifəsi dəyişməz olur. GES, inverter və transformator yarımstansiyalarının optimal yerini müəyyən etmək üçün müəlliflər elektrik istehsal mərkəzi (EİM) konsepsiyasını təqdim etməyi təklif edirlər. EİM, ayrılmış ərazidə yerləşən bütün mənbələrin ümumi gücünün cəmləşdiyi elektrik stansiyasının planında bir nöqtə hesab olunur. Müəyyən bir vaxt intervalında EİM koordinatları düsturlarla tapılır: 𝑋 𝐶 = ∑ 𝑃 𝑗 ∙ 𝑡 𝑗 ∙ 𝑋 𝑗 ∑ 𝑃 𝑗 ∙ 𝑡 𝑗 (2.3) burada, 𝑃 𝑗 – j-ci mənbənin verilmiş vaxt intervalında orta istehsal gücü, kVt; 𝑡 𝑗 – vaxt intervalının müddəti, saat; 𝑋 𝑗 – j-ci mənbənin koordinatlarıdır, m. Burada EİM sabit deyil, zamanla da dəyişə bilər. Müxtəlif modulların çıxış gücündə, onların işləmə müddətində dəyişikliklər, modulların və elektrik xətlərinin fövqəladə dayandırılması dispersiya ellipsi daxilində EİM-in sürüşməsinə səbəb olur. Enerji təchizatı sistemlərinin layihələndirilməsində istifadə olunan elektrik yüklərinin mərkəzinə (EYM) bənzətməklə, EİM-də çeviricilərin və gücləndirici transformatorların quraşdırılması elektrik xətlərinin uzunluğunu azaldacaq və elektrik enerjisinin ötürülməsi zamanı itkiləri minimuma endirəcəkdir. EYM-i təyin etmək üsullarının təhlili bizə elektrik enerjisi istehsal mərkəzlərini təyin etmək üçün də istifadə edilə biləcəyi qənaətinə gəlməyə imkan verir. Ərazi üzrə paylanmış bir qrup aşağı enerji mənbələrini (günəş paneli modulları, külək turbinləri) bir nəslin nöqtələri (obyektləri) ilə əvəz etmək kifayətdir. Müəyyən ES-i nəzərdən keçirərkən, əksər hallarda, bir spesifik növün və gücün tək nəsil elementlərindən istifadə olunur [6]. Bu o deməkdir ki, EİM müəyyən edilərkən bir nəslin eyni çəki əmsallarından istifadə olunacaq. Qonşu ərazilərdə fərqli texniki xüsusiyyətlərə malik günəş panellərindən istifadə edildikdə daha mürəkkəb mənzərə yaranır. Böyük obyektlərin tikintisi mərhələlərə bölünür, hər mərhələdə podratçılar və avadanlıq təchizatçıları dəyişə bilər. Obyektlərin cari təmiri və ya yenidən qurulması prosesində komponentlər də daha müasir, təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlərə malik olanlarla əvəz olunur. Beləliklə, GES üçün EİM 32 tərifi klassik nəqliyyat probleminin həllinə (kifayət qədər mürəkkəb olsa da) endirilir. Bu texnika həm TY-nin quraşdırılması yerini tapmaq üçün ayrı-ayrı sahələr üçün, həm də bütövlükdə GES üçün BAY-nin yerləşdirilməsi üçün uğurla tətbiq oluna bilər. Əvvəlcə bu üsul, hər bir yükün eyni dərəcədə yüksək silindrlərlə təmsil olunduğu, baza sahəsi yükün gücünə mütənasib olan mürəkkəb fiziki sistemin kütlə mərkəzi metodunun tətbiqinə əsaslanırdı. Son zamanlar rayonlar üçün enerji təchizatı sistemlərinin layihələndirilməsi praktikasında paylanmış enerji sıxlığı üsulu geniş yayılmışdır. Bu üsul, müəyyən bir yükün koordinatları olan bir nöqtədən keçən bir ox ətrafında müəyyən bir funksiyanın fırlanma rəqəmləri ilə yüklərin təsvirinə əsaslanır. Baxılan saytda xüsusi səlahiyyətlərin paylanması parametrlərinin dəyişdirilməsi həm yerli, həm də qlobal EYM-i müəyyən etməyə imkan verir. Əsas funksiya belə görünür: 𝑝 𝑥ü𝑠 (𝑥, 𝑦) = 𝑃 𝑖 1 2𝜋𝑦 2 𝑒 − (𝑥−𝑎) 2 +(𝑦−𝑏) 2 2𝑦 2 (2.4) burada, 𝑝 𝑥ü𝑠 (𝑥, 𝑦) - baxılan ərazinin hər bir nöqtəsində xüsusi güc, yük paylanması ilə, kVt / m 2 ; 𝑃 𝑖 – yük və ya vahid generasiya obyektinin aktiv gücü; a,b – tək nəsil obyektinin koordinatları (fırlanma oxu), m; x,y – baxılan sahədə konkret səlahiyyətlərin bölüşdürülməsi xarakteristikası, m. Fırlanma fiqurunun görünüşü Şəkil 2.4-də göstərilmişdir. Şəkil 2.4. Yüklərin xüsusi gücünün koordinatlardan asılılığı. 33 Əyri səthin altındakı fiqurun həcmi günəş elektrik stansiyasının ərazisində quraşdırılmış bütün mənbələrin ümumi quraşdırılmış gücünə bərabərdir [7]. Vahid baza sahəsi olan silindrin həcmi verilmiş koordinatlarda ümumi istehsal gücünə bərabərdir. Paylanma xarakteristikası fırlanma oxundan fiqurun səthinə qədər olan məsafədir, səthin əyilmə nöqtəsində müəyyən edilir. Paylanma xarakteristikası güc avadanlığının vahid gücünü seçməyə imkan verir - transformatorlar, çeviricilər, fırlanma rəqəminin mərkəzində yerləşir. Paylanmış generasiya obyektlərinin vahid tutumlarının bir-birinə bərabər olmadığı və ərazi üzrə qeyri-bərabər paylandığı ümumi halı nəzərdən keçirək. Özbaşına seçilmiş iqlim şəraitində 1000 x 1000 m ərazidə yerləşən 9 klasterdən günəş elektrik stansiyalarının modelləşdirilməsini həyata keçirək. 24 saatlıq bir zaman intervalı üçün xüsusi gücün girişlər üzərində paylanması Şəkil 2.4-ə bənzəyəcəkdir (şəkil 2.5). Şəkil 2.5. Xüsusi generasiya gücünün elektrik stansiyasının ərazisi üzrə paylanması. Şəkildəki diaqramda zirvələrin koordinatları klasterlərin EİM-i ilə üst-üstə düşür və zirvələrin hündürlüyü təxminən bir klasterdə birləşdirilmiş modulların gücünə bərabərdir. Klasterin sərhədlərini dəyişdirməklə onların imkanlarını bərabərləşdirmək mümkündür. Bu halda zirvələrin koordinatları da dəyişəcək. Modulların belə optimal birləşməsi enerji avadanlıqlarını birləşdirməyə imkan verir. 34 Eyni transformatorların, çeviricilərin, açarların istifadəsi əməliyyat zamanı müxtəlif problemlərin həllini çox asanlaşdırır. Qrupların güc dəyərləri üçün transformatorları seçmək mümkün deyilsə, parametri dəyişdirə və daha aşağı pik hündürlüyü və çevirici yarımstansiyalarının daha aşağı güc dəyəri olan başqa bir paylama səthi əldə edə bilərsiniz. Paylanma xarakteristikasının dəyərinin 70 m-ə qədər artırılması xüsusi gücün yeni paylanmasına səbəb olacaq (şəkil 2.6). Şəkil 2.6. Elektrik stansiyasının xüsusi enerji istehsalının qrafiki. Xarakteristikanın dəyərinin daha da artması tək üstü səth şəklində xüsusi gücün paylanmasını verəcəkdir (şəkil 1). Üstün koordinatları EİM GES-in koordinatları olacaq, 10/110 kV-luq əsas gücləndirici yarımstansiya (BAY) EİM-ə mümkün qədər yaxın yerləşdirilməlidir. GES böyük bir sahəyə və əhəmiyyətli gücə malikdirsə, Şəkil 3 və EİM təpələrinin koordinatları klasterlərin gücünün çox yüksək olduğunu göstərir. Cərəyanların dəyərləri və ekstremal modullardan transformator yarımstansiyalarına qədər olan məsafələr böyük olacaqdır. Model hesablamaları göstərir ki, Şəkildəki paylamadan keçid. 2 - şəkil 2.6 daxili xətlərdə cərəyanların artmasına və istilik itkilərinin kəskin artmasına səbəb olacaqdır. Gücü 100 MVt-dan çox olan GES üçün Şəkil 2.6 belə bir GES-in struktura üç BAY-nin daxil edilməsinin optimal olacağı qənaətinə gəlməyə əsas verir. EİM-in yerləşdiyi yerin koordinatları Şəkil 3 Regional paylayıcı elektrik şəbəkələrinə elektrik enerjisinin verilməsi regional şəbəkələrdən 10\110 kV-luq yarımstansiyasına kranlar 35 vasitəsilə həyata keçiriləcək. Standart GES layihələrində əsas gücləndirici yarımstansiyanın, bir qayda olaraq, GES-in tutduğu sahənin sərhədində yerləşdiyini nəzərə alsaq, onun yerləşməsinin optimal olmadığı qənaətinə gələ bilərik. Baxılan misal üçün elektrik xətlərinin ümumi uzunluğunun azalması hesabına yarımstansiyanın EİM-ə verilməsi (şək. 1) enerji ötürülməsi itkilərini 16% azaldacaq. Qeyd etmək lazımdır ki, yuxarıda göstərilən hər iki metodun qlobal EİM üçün tətbiqi eyni nəticələri verir. Bununla belə, yalnız ikinci üsul bir nəslin obyektlərini qruplara bölmək üçün əlavə hesablamalar aparmadan yerli EİM-ləri müəyyən etməyə imkan verir. İtkilərin böyüklüyü əsasən elektrik ötürücü xəttindəki cərəyanla müəyyən edilir. Bu itkiləri əsas gücləndirici yarımstansiyaya ötürmə gərginliyini artırmaqla ötürücü xəttdəki cərəyanı azaltmaqla azaltmaq olar. Bu məqsədlə gücü 2 MVt olan aralıq transformator yarımstansiyaları inverter çeviriciləri ilə birlikdə GES strukturuna daxil edilmişdir. Elektrik enerjisinin modullardan çeviricilərə və transformator yarımstansiyalarına ötürülməsi 600 V sabit cərəyanla həyata keçirilir, modulları transformator yarımstansiyası ilə birləşdirən elektrik xəttində cərəyan 200 A-a çatır. Üstəlik, bu məsafə kiçikdir, 160 m-dən çox deyil. TY-dən BGY-yə enerji ötürülməsi 10 kV gərginlikli dəyişən cərəyanla həyata keçirilir. Elektrik ötürücü xəttində cərəyan 300 A-a çatır, 24 MVt pik gücü olan günəş elektrik stansiyaları üçün ötürmə məsafəsi 1 km-dən çox deyil. Günəş elektrik stansiyasının ərazisindən 10 kV gərginlikdə elektrik enerjisinin tranziti sabit cərəyan gərginliyi ilə müqayisədə enerji ötürülməsi itkilərini daha 42% azaldacaq. Yeni təpələrin koordinatları müəyyən edilə bilən yerli mərkəzlər kimi qəbul edilə bilər. Yüklə 478,24 Kb. Dostları ilə paylaş:
|