Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00363 AP15473220-OT-24 0122РК00830
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 7 72
Total number of pages Patents Illustrations
87 0 51
Amount of funding Code of the program Table
7735000 AP15473220 8
Name of work
Совершенствование алгоритмов работы солнечно-ветровой электостанции
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Автоматизированная система
Report authors
Сағындық Әйгерім Бекенқызы , Мануковский Анатолий Васильевич ,
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

В качестве объекта исследования выбрана солнечно-ветряная электростанция на базе Торайгыров университета (ТоУ).

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

Целью работы является повышение эффективности работы солнечно-ветряной электростанции (СВЭС) за счёт более полного использования энергии природных возобновляемых источников и предотвращение выхода из строя её оборудования.

Жұмыстың мақсаты табиғи жаңартылатын көздерден алынатын энергияны неғұрлым толық пайдалану арқылы күн-жел электр станциясының (КЖЭС) жұмыс тиімділігін арттыру және оның жабдықтарының 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 оборудования для сбора и записи информации; - анализ полученных данных мониторинга с помощью высокоэффективной среды графического программирования Lab View; - разработка алгоритма управления оборудованием СВЭС.

Зерттеу әдістері: - осы тақырып бойынша әдебиеттерді зерттеу. Алынған ақпаратты талдау, синтездеу және жалпылау; - ақпаратты жинауға және жазуға арналған жабдықты пайдалана отырып, ТоУ аумағындағы КЖЭС жұмысына жалпы мониторинг жүргізу; - Lab View жоғары тиімді графикалық бағдарламалау ортасының көмегімен алынған мониторинг деректерін талдау; - КЖЭС жабдықтарын басқару алгоритмін құру.

Результаты работы: 1) проведено изучение принципа работы алгоритмов солнечно-ветровой электростанции. 2) определены ключевые параметры, подлежащие мониторингу при работе солнечно-ветряной электростанции; 3) предложена и реализована «в железе» концепция построения беспроводной системы сбора данных. 4) осуществлен мониторинг работы солнечно-ветряной электростанции в реальном времени. 5) в результате анализа данных мониторинга выявлены недостатки алгоритмов управления, заложенных в штатные контроллеры управления силовым оборудованием СВЭС малой мощности; 6) предложены усовершенствованные алгоритмы управления солнечно-ветряной электростанцией и недорогие аппаратные дополнения к типовой схеме СВЭС, позволяющие реализовать долговременное безаварийное функционирование СВЭС и повысить эффективность использования солнечно-ветровой энергии в условиях совместной работы с существующими коммунальными сетями электроснабжения. Новизна проекта заключается в том, что в работе показан путь увеличения эффективности работ

Жұмыстың нәтижелері: 1) күн-жел электр станциясының алгоритмдерінің жұмыс істеу принципі зерттелді. Зерттелетін тақырып бойынша әдебиеттерге аналитикалық шолу жасалды; 2) күн-жел электр станциясын пайдалану кезінде бақыланатын негізгі параметрлер анықталды; 3) аналогтардың көптеген кемшіліктерінен бос, сондай-ақ қуат батареяларын резервтік қорғауды қамтамасыз ете алатын сымсыз деректерді жинау жүйесін құру тұжырымдамасы «аппараттық құралда» ұсынылды және енгізілді; 4) күн-жел электр станциясының жұмысына нақты уақыт режимінде мониторинг жүргізілді. Сандық тасымалдағышта негізгі және ауа райы параметрлері жазылды; 5) мониторинг деректерін талдау нәтижесінде қуаттылығы аз КЖЭС энергетикалық жабдықтарын басқаруға арналған стандартты контроллерлерге енгізілген басқару алгоритмдеріндегі кемшіліктер анықталды; 6) күн-жел электр станциясын басқарудың жетілдірілген алгоритмдері және КЖЭС стандартты сызбасына қымбат емес аппараттық толықтырулар ұсынылды, бұл КЖЭС-ның ұзақ мерзімді ақаусыз жұмыс істеуіне және күн-ж

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 фотоэнергетэлектрического преобразования. В России на долю «зелёной» энергетики приходится около 2 %. 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 год

Ең кең таралған «жасыл» энергетика түрлері - күн энергиясын фотоэлектрлік түрлендіру және жел энергиясын пайдалану. Қазіргі уақытта әлемде шамамен 1 % электр энергиясы күн станцияларынан, ал 2 %-дан сәл көп энергия жел станцияларынан өндіріледі. Күн энергиясы мен жел энергиясын пайдалану қуаттылығы әр төрт жыл сайын екі еселенеді. Еуропада жаңа энергетика саласының тренді бүгінде төмендеу бағытында. Қытай 2040 жылға қарай «жасыл» энергияның нақты өндірісін 250 Гигаватт көлемінде жоспарлап отыр. АҚШ-та ғасырдың соңына қарай электр энергиясының 65%-ын фотоэлектрлік түрлендіру арқылы алу жоспары бар. Ресейде «жасыл» энергетиканың үлесі шамамен 2%-ды құрайды. Үкімет амбициялы мақсаттар қойды – 2025 жылға қарай жаңартылатын энергия көздерінің үлесін электр энергиясының жалпы өндірісінің 6 %-на жету, ал 2030 жылға қарай, ҚР Ұлттық даму жоспарына сәйкес, ВИЭ үлесі 15 %-ды құрауы тиіс. Қазақстанда 2050 жылға қарай электр энергиясының жартысын ВИЭ арқылы өндіру жоспарланып отыр.

Внедрение результатов проведённого исследования на СВЭС малой мощности, расположенных в населённых пунктах с централизованным электроснабжением, сможет внести существенный вклад в развитие «Зелёной энергетики» Казахстана, так как позволит значительно повысить эффективность использования солнечно-ветровой энергии на таких СВЭС, увеличить ресурс работы их оборудования и реализовать их долговременное безаварийное функционирование.

Кішкентай қуатты КЖЭС-ның зерттеу нәтижелерін орталықтандырылған электрмен жабдықтаумен қамтамасыз етілген елді мекендерге енгізу Қазақстанның «Жасыл энергетикасын» дамытуға елеулі үлес қоса алады, себебі бұл КЖЭС-да күн-жел энергиясын пайдалану тиімділігін едәуір арттыруға, олардың жабдығының жұмыс ресурсын көбейтуге және ұзақ мерзімді апатсыз жұмыс істеуін жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

На СВЭС ТоУ установлено 24 гелевых свинцовых аккумулятора Challenger G12-200 стоимостью 230000 тенге каждый. Как показала практика эксплуатации, стандартные алгоритмы управления работой СВЭС обеспечивали их срок службы до отказа в среднем в течение 2 лет. Ежегодные расходы на аккумуляторы составляли 2760000 тенге в год. Внедрение усовершенствованных алгоритмов управления позволит продлить срок их службы за счёт уменьшения глубины разряда как минимум до 5-6 лет и снизить таким образом ежегодные расходы до 1104000-920000 тенге. За 5 лет экономия только на аккумуляторах составит 1 млн. 748 тыс. тенге за каждый год эксплуатации. К этой экономии следует приплюсовать экономию от совершенствования алгоритмов работы путём перевода нагрузок с питания от городской сети на питание от природной энергии в периоды её избытка. Внедрение резервной защиты оборудования позволит также реже привлекать обслуживающий персонал к контролю функционирования СВЭС (перевести его, к примеру, на четверть ставки) и снизить расходы на его з

ТоУ-дегі КЖЭС-да 24 Challenger G12-200 гельдік қорғасын батареялары орнатылған, әрқайсысының бағасы 230000 теңге. Пайдалану тәжірибесі көрсеткендей, стандартты басқару алгоритмдері КЖЭС-ның жұмысын орташа 2 жылға дейін пайдалануға мүмкіндік берді. Аккумуляторларға жыл сайынғы шығындар 2760000 теңге құрайды. Жетілдірілген басқару алгоритмдерін енгізу олардың қызмет мерзімін разряд тереңдігін кемінде 5-6 жылға дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді, осылайша жыл сайынғы шығындарды 1104000-920000 теңгеге дейін төмендетеді. 5 жыл ішінде аккумуляторлардан үнемдеу 1 млн. 748 мың теңге болады. Бұл үнемдеуге алгоритмдерді жетілдіру арқылы жүктемелерді қала желісінен табиғи энергиямен қамтамасыз етуге көшіру арқылы алынған үнемдеуді қосу қажет. Құрал-жабдықтарды резервтік қорғауды енгізу КЖЭС-ның жұмысын бақылау үшін қызмет көрсетуші персоналды сирек тартуға мүмкіндік береді (мысалы, оны 0,25 ставкаға ауыстыру) және оның жалақысына шығындарды азайтады. Осылайша, авторлардың жұмысының нәтижелерін енгізудің техникалық-экономи

. Основные результаты исследования были представлены на международных конференциях. По теме проекта опубликованы 4 статьи КОКСНВО и 2 статьи в журнале Q1 по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по Cite Score в базе данных Scopus 79 %, в которых нашли отражение теоретические принципы и результаты работы.

Зерттеудің негізгі нәтижелері халықаралық конференцияларда ұсынылды. Жобаның тақырыбы бойынша жұмыстың теориялық принциптері мен нәтижелері ҚР ҒЖБМ сапасын қамтамасыз ету комитетімен ұсынылған журналдарда, Web of Science деректер базасында импакт-фактор бойынша 1-квартилде (Q1) және Scopus деректер базасында Cite Score пайыздық көрсеткіші 79 %-дық көрсетілген.

UDC indices
621.31
International classifier codes
47.63.00;
Readiness of the development for implementation
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
Native executive in charge