Modeliranje i regulacija baterijskih i ultrakondenzatorskih sustava za pohranu električne energije

Intermitentna narav i inherentno promjenjiva razina snage iz obnovljivih izvora energije predstavljaju glavne prepreke njihovom integriranju unutar postojećih konvencionalnih električnih mreža koje zahtijevaju kontinuiranu (i vrlo pouzdanu) dostavu električne energije bez naglih „udara“ u mreži. U cilju poboljšanja pouzdanosti obnovljivih izvora energije i zahtijevane dostupnosti snage, literatura predlaže različite sustave za skladištenje energije poput onih temeljenih na baterijama i ultrakondenzatorima. Stoga ovaj rad najprije daje generalni pregled i usporedbu navedenih sustava za pohranu energije u smislu učinkovitosti, kapitalnih troškova, kapaciteta energije i snage, te njihove pouzdanosti. Potom se rad fokusira na ispitivanje baterija i ultrakondenzatora, pri čemu se najprije opisuje projektiranje regulacijskog sustava laboratorijskog postava baterije/ultrakondenzatora za potrebe eksperimentalne karakterizacije i modeliranja sustava za pohranu energije temeljenih na baterijama i ultrakondenzatorima. U radu se detaljno opisuju postupci eksperimentalne karakterizacije baterije i ultrakondenzatora, odnosno eksperimentalnog određivanja parametara njihovih nadomjesnih strujnih krugova. Pritom su elektromotorna sila i unutarnji otpor baterije estimirani pomoću Kalmanovog filtra, dok je napon otvorenog kruga određen testovima postupnog pražnjenja baterije, a nabojski kapacitet u ovisnosti o struji pražnjenja određen je testom dubokog pražnjenja. Parametri ultrakondenzatora estimirani su temeljem testova punjenja/pražnjenja konstantnom strujom, te uz odgovarajuću periodičku pobudu (prikladnu za određivanje parametara nadomjesnog vremenski-diskretnog ARX modela). Dobiveni modeli batrije i ultrakondenzatora validirani su usporednim simulacijama na računalu

Analiza energetske učinkovitosti u hidrauličkom sustavu

U radu se razmatra problematika iz područja regulacije brzine vrtnje hidrauličkih sustava s obzirom na dva načina upravljanja. Prvi način je upravljanje prigušenjem radnog fluida, a drugi je upravljanje promjenom volumena radnog fluida. Za početak je ukratko objašnjen svaki od načina regulacije brzine vrtnje hidromotora. Način upravljanja prigušenjem radnog fluida je prikazan regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću servorazvodnika, a upravljanje promjenom volumena radnog fluida regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću frekvencijskog pretvarača za ostvarenje promjenjive brzine vrtnje pogonskog elektromotora kojim se pokreće crpka. Ove dvije metode su posebno objašnjene jer je dobivene rezultate moguće provjeriti uz pomoć postojećeg eksperimentalnog modela za ispitivanje rotacijskog gibanja hidrauličkog sustava. Zatim je izrađen dinamički model svakog od gore navedenih načina upravljanja, te se pristupilo projektiranju PI regulatora brzine vrtnje, sa pripadajućim prefiltrom pomoću metode optimuma dvostrukog odnosa. Nadalje, izračunati su parameti sustava kako bi se dobile vrijednosti PI regulatora brzine vrtnje. Nakon toga je izrađen nelinearni model sustava, te se dobiveni model simulirao na računalu uz pomoć programa Matlab/Simulink. Načinjen je linearizirani model sustava sa PI regulatorom brzine vrtnje, te je također simuliran u programu Matlab/Simulink. Potom se pristupilo eksperimentalnom dijelu rada. Za početak su ukratko objašnjeni dijelovi eksperimentalnog sustava, nakon čega je izrađen upravljački program u Real-Time Workshopu koji je sastavni dio Matlab/Simulinka. U upravljački program su uvršteni parametri PI regulatora i snimljeni odzivi eksperimentalnog sustava za oba slučaja regulacije brzine vrtnje hidromotora. Dobiveni odzivi eksperimentalnog sustava su ukratko objašnjeni i prikazani

Analysis of energy efficiency in the hydraulic system

U radu se razmatra problematika iz područja regulacije brzine vrtnje hidrauličkih sustava s obzirom na dva načina upravljanja. Prvi način je upravljanje prigušenjem radnog fluida, a drugi je upravljanje promjenom volumena radnog fluida. Za početak je ukratko objašnjen svaki od načina regulacije brzine vrtnje hidromotora. Način upravljanja prigušenjem radnog fluida je prikazan regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću servorazvodnika, a upravljanje promjenom volumena radnog fluida regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću frekvencijskog pretvarača za ostvarenje promjenjive brzine vrtnje pogonskog elektromotora kojim se pokreće crpka. Ove dvije metode su posebno objašnjene jer je dobivene rezultate moguće provjeriti uz pomoć postojećeg eksperimentalnog modela za ispitivanje rotacijskog gibanja hidrauličkog sustava. Zatim je izrađen dinamički model svakog od gore navedenih načina upravljanja, te se pristupilo projektiranju PI regulatora brzine vrtnje, sa pripadajućim prefiltrom pomoću metode optimuma dvostrukog odnosa. Nadalje, izračunati su parameti sustava kako bi se dobile vrijednosti PI regulatora brzine vrtnje. Nakon toga je izrađen nelinearni model sustava, te se dobiveni model simulirao na računalu uz pomoć programa Matlab/Simulink. Načinjen je linearizirani model sustava sa PI regulatorom brzine vrtnje, te je također simuliran u programu Matlab/Simulink. Potom se pristupilo eksperimentalnom dijelu rada. Za početak su ukratko objašnjeni dijelovi eksperimentalnog sustava, nakon čega je izrađen upravljački program u Real-Time Workshopu koji je sastavni dio Matlab/Simulinka. U upravljački program su uvršteni parametri PI regulatora i snimljeni odzivi eksperimentalnog sustava za oba slučaja regulacije brzine vrtnje hidromotora. Dobiveni odzivi eksperimentalnog sustava su ukratko objašnjeni i prikazani

Analysis of energy efficiency in the hydraulic system

U radu se razmatra problematika iz područja regulacije brzine vrtnje hidrauličkih sustava s obzirom na dva načina upravljanja. Prvi način je upravljanje prigušenjem radnog fluida, a drugi je upravljanje promjenom volumena radnog fluida. Za početak je ukratko objašnjen svaki od načina regulacije brzine vrtnje hidromotora. Način upravljanja prigušenjem radnog fluida je prikazan regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću servorazvodnika, a upravljanje promjenom volumena radnog fluida regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću frekvencijskog pretvarača za ostvarenje promjenjive brzine vrtnje pogonskog elektromotora kojim se pokreće crpka. Ove dvije metode su posebno objašnjene jer je dobivene rezultate moguće provjeriti uz pomoć postojećeg eksperimentalnog modela za ispitivanje rotacijskog gibanja hidrauličkog sustava. Zatim je izrađen dinamički model svakog od gore navedenih načina upravljanja, te se pristupilo projektiranju PI regulatora brzine vrtnje, sa pripadajućim prefiltrom pomoću metode optimuma dvostrukog odnosa. Nadalje, izračunati su parameti sustava kako bi se dobile vrijednosti PI regulatora brzine vrtnje. Nakon toga je izrađen nelinearni model sustava, te se dobiveni model simulirao na računalu uz pomoć programa Matlab/Simulink. Načinjen je linearizirani model sustava sa PI regulatorom brzine vrtnje, te je također simuliran u programu Matlab/Simulink. Potom se pristupilo eksperimentalnom dijelu rada. Za početak su ukratko objašnjeni dijelovi eksperimentalnog sustava, nakon čega je izrađen upravljački program u Real-Time Workshopu koji je sastavni dio Matlab/Simulinka. U upravljački program su uvršteni parametri PI regulatora i snimljeni odzivi eksperimentalnog sustava za oba slučaja regulacije brzine vrtnje hidromotora. Dobiveni odzivi eksperimentalnog sustava su ukratko objašnjeni i prikazani

Analysis of energy efficiency in the hydraulic system

U radu se razmatra problematika iz područja regulacije brzine vrtnje hidrauličkih sustava s obzirom na dva načina upravljanja. Prvi način je upravljanje prigušenjem radnog fluida, a drugi je upravljanje promjenom volumena radnog fluida. Za početak je ukratko objašnjen svaki od načina regulacije brzine vrtnje hidromotora. Način upravljanja prigušenjem radnog fluida je prikazan regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću servorazvodnika, a upravljanje promjenom volumena radnog fluida regulacijom brzine vrtnje hidromotora pomoću frekvencijskog pretvarača za ostvarenje promjenjive brzine vrtnje pogonskog elektromotora kojim se pokreće crpka. Ove dvije metode su posebno objašnjene jer je dobivene rezultate moguće provjeriti uz pomoć postojećeg eksperimentalnog modela za ispitivanje rotacijskog gibanja hidrauličkog sustava. Zatim je izrađen dinamički model svakog od gore navedenih načina upravljanja, te se pristupilo projektiranju PI regulatora brzine vrtnje, sa pripadajućim prefiltrom pomoću metode optimuma dvostrukog odnosa. Nadalje, izračunati su parameti sustava kako bi se dobile vrijednosti PI regulatora brzine vrtnje. Nakon toga je izrađen nelinearni model sustava, te se dobiveni model simulirao na računalu uz pomoć programa Matlab/Simulink. Načinjen je linearizirani model sustava sa PI regulatorom brzine vrtnje, te je također simuliran u programu Matlab/Simulink. Potom se pristupilo eksperimentalnom dijelu rada. Za početak su ukratko objašnjeni dijelovi eksperimentalnog sustava, nakon čega je izrađen upravljački program u Real-Time Workshopu koji je sastavni dio Matlab/Simulinka. U upravljački program su uvršteni parametri PI regulatora i snimljeni odzivi eksperimentalnog sustava za oba slučaja regulacije brzine vrtnje hidromotora. Dobiveni odzivi eksperimentalnog sustava su ukratko objašnjeni i prikazani