Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00304 AP15473220-KC-23 0122РК00830
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 4
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 6680800 AP15473220
Name of work
Совершенствование алгоритмов работы солнечно-ветровой электостанции
Type of work Source of funding Report authors
Applied Сағындық Әйгерім Бекенқызы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Торайгыров университет"
Abbreviated name of the service recipient НАО "Торайгыров университет"
Abstract

Как объект исследования выбрана солнечно-ветровая электростанция на базе Торайгыров университета (ТоУ).

Зерттеу нысаны ретінде Торайғыров университетінің (ТОУ) базасындағы күн-жел электр станциясы таңдалды.

Целью работы является повышение эффективности работы и предотвращения выхода из строя солнечно ветровых электростанции (СВЭС) за счёт более полного использования энергии природных возобновляемых источников.

Жұмыстың мақсаты күн-жел электрстанциясының (КЖЭС) жұмыс тиімділігін арттыру және табиғи жаңартылатын көздердің энергиясын неғұрлым толық пайдалану есебінен күн жел электр станцияларының (КЭС) істен шығуын болдырмау болып табылады.

Методами исследования являются: - Исследование литературы по данной тематике. Анализ, синтез и обобщение полученной информации; - Общее наблюдение за работой СВЭС на территории ТОУ с помощью приборов для сбора и обработки информации; - Анализ полученных данных мониторинга с помощью высокоэффективной среды графического программирования Lab View; - Разработка алгоритма управления оборудованием СВЭС. Для сбора первичной информации необходимо установить дополнительные датчики, перевести их показания в цифровую форму и организовать регистрацию собранных данных. Оптимальный вариант решения поставленных задач –применение микроконтроллеров (МК) семейства Atmel AVR с встроенными АЦП. Использование МК ввиду наличия в их составе типовых аппаратных интерфейсов для обмена информацией упрощает также процессы записи и хранения текущих параметров и организацию передачи данных на расстояние без проводов, например, с целью гальванического отделения датчиков от силовой схемы СВЭС. Зарегистрированное таким образом изменение вышеперечисленных параметров во времени будет служить объективным исходным материалом как для анализа работы СВЭС в целом, так и для выявления недостатков управляющих алгоритмов.

Зерттеу әдістері: - тақырып бойынша әдебиеттерді зерттеу. Алынған ақпаратты талдау, синтездеу және жалпылау; - ақпаратты жинау және өңдеуге арналған құрылғылардың көмегімен ТОУ аумағындағы КЖЭС жұмысын жалпы бақылау; - Lab View жоғары тиімді графикалық бағдарламалау ортасының көмегімен алынған мониторинг деректерін талдау; - КЖЭС жабдықтарын басқару алгоритмін құру. Бастапқы ақпаратты жинау үшін қосымша датчиктерді орнату, олардың көрсеткіштерін цифрлық түрге айналдыру және жиналған мәліметтерді тіркеуді ұйымдастыру қажет. Қойылған тапсырмаларды шешудің ең тиімді нұсқасы - кірістірілген АСТ бар Atmel AVR отбасының микроконтроллерлерін (МК) пайдалану. МК-ны пайдалану, олардың құрамында ақпарат алмасуға арналған стандартты аппараттық интерфейстердің болуына байланысты, сонымен қатар ағымдағы параметрлерді жазу және сақтау және деректерді сымсыз қашықтыққа жіберуді ұйымдастыру процестерін жеңілдетеді, мысалы, датчиктарды КЖЭС қуат тізбегінен гальваникалық түрде ажырату үшін. Осы жолмен жазылған негізгі параметрлердің уақыт бойынша өзгеруі тұтастай КЖЭС жұмысын талдау үшін де, басқару алгоритмдеріндегі кемшіліктерді анықтау үшін де объективті бастапқы материал болады.

Новизна проекта заключается в том, что работа направлена на увеличение эффективности существующей системы за счёт направления излишков энергии на нужды постоянно включенных потребителей электротока, которые есть на любом среднем по величине предприятии. Осуществлен мониторинг работы солнечно-ветровой электростанции. Фиксированы основные и погодные параметры. Опубликованы 2 статьи в международных конференциях Казахстана и 2 статьи в отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО МНВО РК.

Жобаның жаңалығы жұмыстың артық энергияны кез келген орта кәсіпорында бар тұрақты қосылған электр тогын тұтынушылардың қажеттіліктеріне бағыттау арқылы жұмыс істеп тұрған жүйенің тиімділігін арттыруға бағытталғандығында. Күн-жел электр станциясының жұмысы бақыланды. Негізгі және ауа райы параметрлері жазылды. Қазақстандағы халықаралық конференцияларда 2 мақала және ҚР ҒЖБМ сапасын қамтамасыз ету комитетімен ұсынылған журналда 2 мақала жарияланған.

Самыми распространенными видами «зеленой» энергетики являются фотоэлектрические преобразования солнечной энергии и использование энергии ветра. Сейчас в мире около 1% электроэнергии вырабатывается солнечными установками и чуть более 2% – ветряными установками. Установленные мощности по использованию солнечной энергии и ветра удваивается за каждые четыре года. В Европе тренд отрасли новой энергетики сегодня уже нисходящий. Китай планирует к 2040 году фактическое производство «зелёной» энергии в объёме 250 гигаватт. В США есть планы к концу столетия 65% электроэнергии получать за счёт фотоэнергетического преобразования. В России на долю «зелёной» энергетики приходится около 2%. В Республике Казахстан только 3% электроэнергии в республике вырабатывается с помощью возобновляемых источников – гидроэлектростанций, биогазовых электроустановок, ветровых и солнечных электростанций. Правительство установило амбициозные цели – достичь доли возобновляемых источников энергии в 6% от общего объема производства электроэнергии к 2025 году, а в 2030 году, согласно Национальному плану развития РК, доля ВИЭ должна составить 15%. Производить половину всей электроэнергии с помощью ВИЭ в Казахстане намерены к 2050 году.

«Жасыл» энергияның ең көп тараған түрлері күн энергиясын фотоэлектрлік түрлендіру және жел энергиясын пайдалану болып табылады. Қазір әлемде электр энергиясының шамамен 1%-ы күн қондырғыларымен және 2%-дан сәл астамы жел турбиналарымен өндіріледі. Орнатылған күн және жел қуаты төрт жыл сайын екі есе артады. Еуропада жаңа энергетикалық индустрияның тенденциясы бүгінде төмендеуде. Қытай 2040 жылға қарай 250 гигаватт жасыл энергия өндіруді жоспарлап отыр. АҚШ-та ғасырдың соңына қарай электр энергиясының 65% фотоэлектрлік түрлендіру арқылы алу жоспары бар. Ресейде «жасыл» энергияның үлесі шамамен 2% құрайды. Қазақстан Республикасында жаңартылатын көздер – су электр станциялары, биогаз электр станциялары, жел және күн электр станциялары арқылы елдегі электр энергиясының тек 3 пайызы ғана өндіріледі. Үкімет алдымызға ауқымды міндеттер қойды – 2025 жылға қарай жаңғырмалы энергия көздерінің жалпы электр энергиясын өндірудің 6%-ына жету, ал 2030 жылы Қазақстан Республикасының Ұлттық даму жоспарына сәйкес жаңартылатын энергия көздерінің үлесі 15%-ды құрауы тиіс. Қазақстан 2050 жылға қарай жаңартылатын энергия көздерін пайдалана отырып, барлық электр энергиясының жартысын өндіруді көздеп отыр.

Основные результаты исследования были представлены на международных конференциях «XV Торайгыровские чтения» и «XXIII Сатпаевские чтения». По теме проекта опубликованы 2 статьи КОКСНВО, в которых нашли отражение теоретические принципы и результаты работы. Результаты исследования включены в Отчет о научно-исследовательской работе.

Зерттеудің негізгі нәтижелері «XV Торайғыров оқулары» және «XXIII Сәтбаев оқулары» халықаралық конференцияларында айтылды. Жоба тақырыбы бойынша ҚР ҒЖБМ сапасын қамтамасыз ету комитетімен ұсынылған журналда 2 мақаласы жарияланды, онда жұмыстың теориялық қағидалары мен нәтижелері көрініс тапты. Зерттеу нәтижелері Зерттеу есебіне енгізілген.

Наше исследование может играть ключевую роль в развитии зеленой электроэнергетики Казахстана, так как оно позволит реализовать долговременное безаварийное функционирование СВЭС в городских условиях и повысить эффективность использования солнечно-ветровой энергии.

Біздің зерттеуіміз Қазақстанның жасыл энергетика саласын дамытуда шешуші рөл атқара алады, өйткені ол қалалық ортада КЖЭС ұзақ мерзімді ақаусыз жұмысын жүзеге асыруға және күн-жел энергиясын пайдалану тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

солнечно-ветровые электростанций, работающие совместно с источниками централизованного электроснабжения

орталықтандырылған электрмен жабдықтау көздерімен бірге жұмыс істейтін күн-жел электр станциялары

UDC indices
621.317, 620.91
International classifier codes
47.63.00;
Key words in Russian
Телеметрия; солнечная электростанция; ветровая электростанция; микроконтроллер; алгоритм работы;
Key words in Kazakh
телеметрия; күн электр станциясы; жел электр станциясы; микроконтроллер; жұмыс алгоритмі;
Head of the organization Ержанов Нурлан Тельманович Доктор биологических наук / профессор
Head of work Сағындық Әйгерім Бекенқызы phd / ассоциированный профессор