SVEUILITE U ZAGREBUFAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAUNARSTVA

DIPLOMSKI RAD br. 1350UPRAVLJANJE MIKROMREOM ZASNOVANOM NA SUSTAVIMA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJEFRANJO BOKOVI

Zagreb, lipanj 2016.

Zahvaljujem svom mentoru prof.dr.sc. Nedjeljku Periu i asistentu Nikoli Hureu na pomoi i savjetima pri izradi diplomskog rada. Posebna zahvala mojoj obitelji i prijateljima na potpori i razumjevanju tijekom studija

Sadraj:

1.Uvod52.Model mikromree zasnovane na sustavima obnovljivih izvora energije62.1Fotonaponski modul72.1.1Parametri solarne elije102.1.2Snaga solarne elije142.2Model vjetroagregata172.2.1Sinkroni generatori u vjetroagregatima182.2.2Sinkroni generator s permanentnim magnetima192.2.3Matematiki model sinkronog generatora s permanentnim magnetima232.3Dvosmjerni DC/DC pretvara262.3.1Uzlazni reim rada302.3.2Silazni reim rada322.4Model baterije353.Strategija upravljanja mikromree403.1Maximum Power Point Tracking413.2Upravljanje generatorom vjetroagregata463.2.1Vektorsko upravljanje sinkronim generatorom s permanentnim magnetima473.3Upravljanje dvosmjernim DC/DC pretvaraem504.Simulacijski rezultati525.Zakljuak61Saetak:62Abstract:63Literatura64ivotopis68

Uvod

Sve vee energetske potrebe modernog ovjeka u kombinaciji s porastom broja ljudi na Zemlji te smanjivanjem rezervi fosilnih goriva daju sve veu vanost obnovljivim izvorima energije. Koritenjem obnovljivih izvora znatno se smanjuje negativan utjecaj na okoli (klimatske promjene, globalno zagrijavanje, zagaenje zraka itd.) i cijena koritenja energije koja sa smanjivanjem rezervi fosilnih goriva sve vie raste. U ovom radu, pod pojmom obnovljivih izvora energije naglasak je na fotoelektrinim lancima i vjetroturbinama kao primarnim obnovljivim izvorima energije. Mikromree predstavljaju sustav koji je predmet velikog interesa u znanstvenim krugovima. Ovaj rad se bavi modeliranjem i upravljanjem mikromreom. U drugom poglavlju su opisane komponente sustava. Na poetku drugog poglavlja opisan je model solarnog panela i njegove karakteristike. Zatim je opisan model vjetroagregata (sinkroni generator s permanentnim magnetima). Nakon toga slijedi opis dvosmjernog DC/DC pretvaraa koji omoguuje dvosmjerni tok energije, tj. iz istosmijerne sabirnice mikromree prema bateriji i iz baterije prema sabirnici. U treem poglavlju opisan je koncept upravljanja mikromreom. Opisani su naini upravljanja sinkronim generatorom, solarnim panelom (MPTT) i dvosmjernim DC/DC pretvaraem. U etvrtom poglavlju prikazani su simulacijski rezultati za razliite promjene vremenskih uvjeta

Slika 11. Shema sustava mikromreeNa slici 1-1 prikazana je shema sustava mikromree koji je modeliran u MATLAB-u.

Model mikromree zasnovane na sustavima obnovljivih izvora energije

Pojam mikromree podrazumjeva elektroenergetski sustav s distribuiranim izvorima energije, koji ne moraju nuno biti obnovljivi, skladitima energije i troilima energije. Prije prodora obnovljivih izvora energije u mikromreama su prevladavale plinske elektrane i male hidroelektrane, dizelski generatori i sl. Prodorom obnovljivih izvora elektrine energije, prije spomenuti klasini izvori elektrine energije nastoje se zamijeniti ekoloki prihvatljivim obnovljivim izvorima, tj. fotonaponskim sustavima i vjetroagregatima. Sustavi za pohranu energije u mikromreama sastoje se od baterija, superkondenzatora i sustava za pohranu energije u vodik s elektrolizatorima i gorivim lancima, te energetskih pretvaraa koji slue za pretvorbu naponskih razina izmeu medija za pohranu i same mikromree. Uloga sustava za pohranu je sudjelovanje u balansiranju energetskih tokova izmeu izvora i troila. Mikromree karakteriziraju dva naina rada. Samostalni (otoni) rad neovisno o glavnoj mrei i mreno-vezni reim rada. U samostalnom nainu rada mikromrea radi neovisno o gradskoj mrei i sva energija potrebna za rad troila dobiva se iz mikromree. Mikromrea modelirana u ovom diplomskom je formirana u otonom nainu rada. U mreno- veznom nainu rada mikromrea moe gradsku mreu snabdijevati energijom ukoliko postoji manjak energije ili preuzimati energiju iz gradske mree u sluaju manjka energije. U sljedeim potpoglavljima biti e opisane pojedine komponente razmatrane mikromree: fotonaponski modul, vjetroagregat, dvosmjerni DC/DC pretvara, baterija za skladitenje energije.

Fotonaponski modul

Sunana energija izravno se pretvara u elektrinu u solarnim elijama pomou fotonaponskog efekta. Kada fotonaponska elija apsorbira fotone Sunevog zraenja, fotonaponskim efektom se na njezinim krajevima stvara elektromotorna sila i na taj nain solarne elija postaje izvor elektrine energije.

Slika 21. Fotonaponska elijaSolarna elija (slika 2-1.) je PN-spoj (dioda). U silicijskoj solarna eliji na povrini ploice P-tipa silicija difundirane su primjese, npr. fosfor, tako da na tankom povrinskom sloju nastane podruje N-tipa poluvodia. Da bi se skupili naboji nastali apsorpcijom fotona iz Suneva zraenja na prednjoj strani nalazi se metalna reetka a zadnja je strana prekrivena metalnim kontaktom. Reetkasti kontakt na prednjoj strani ne bi trebao prelaziti vie od 5% povrine elije kako bi to manje utjecao na apsorpciju Sunevog zraenja. Djelotvornost elije se poveava tako to se na prednju stranu stavljaju prozirni antirefleksijski slojevi. Monokristalne silicijske sunane elije proizvode napon od 0,5-0,6 V uz gustou struje oko 30 mA/cm2. Da bi se dobio eljeni napon odnosno snaga, elije se povezuju serijski ili paralelno i na taj nain nastaju fotonaponski paneli. Solarna elija je izvedena tako da, kada ju osvijetlimo na njenim krajevima nastaje elektromotorna sila. Kada se osvijetli PN-spoj apsorbirani fotoni stvaraju parove elektron-upljina. Ako apsorpcija nastane daleko od PN-spoja, nastali par se ubrzo rekombinira, meutim, ako se apsorpcija dogodi unutar ili blizu PN-spoja, unutarnje elektrino polje koje postoji u osiromaenom podruju odvaja elektron i upljinu: elektron se giba prema N-strani, a upljina prema P-strani. Takvo grupiranje elektrona i upljina na krajevima elije uzrokuje stvaranje elektromotorne sile. Kada se osvijetli elija, kontakt na P-dijelu postaje pozitivan a na N-djelu negativan. Ako kontakte spojimo s nekim vanjskim troilom potei e elektrina struja. Kada je solarna elija spojena s nekim vanjskim troilom i osvijetljena u eliji e zbog fotonapona nastati fotostruja Is, te e vanjskim troilom tei struja I jednaka razlici struje diode Id i fotostruje Is (Rp>>)(slika 2-2.):

Slika 22. Nadomjesna shema solarne elijeStruja I dana je sljedeom jednadbom (smjer struje I na slici 2-2 je negativan) :

gdje je I0 struja zasienja diode, e elementarni naboj (e=1.602x10-19 C), k Boltzmannova konstanta (k=8.6217x10-5 eV/K), T apsolutna temperatura i U napon diode. Osvijetljena solarne elija ponaa se kao izvor strujni izvor. Strujni izvor paralelno je spojen s diodom. Serijski otpor Rs ovisi o materijalu i izradi sunane elije i poeljno je da bude to manji. Paralelni otpor Rp ovisi o osobinama elije i uglavnom je dovoljno velik da ga moemo zanemariti. Na temelju tih pretpostavki dobivena je relacija za struju troila

Slika 23 a) osvijetljena i neosvijetljena I-U karakteristika , b) karakteristika u I. KvadrantuNa slici 2-3. prikazana je osvijetljena i neosvijetljena I-U karakteristika solarne elije. Prva je tzv. tamna karakteristika, to je karakteristika obine poluvodike diode. Povrina iscrtanog pravokutnika UmIm odgovara maksimalnoj snazi koju elija moe dati. Zbog toga je najvaniji dio karakteristike u etvrtom kvadrantu, jer je to radno podruje diode kada se iz nje dobiva elektrina energija. Najee se crta samo to podruje, ali ne u etvrtom nego u prvom kvadrantu (s pozitivnim vrijednostima struje). Ako I-U karakteristiku crtamo u prvom umjesto u etvrtom kvadrantu struja osvijetljene sunane elije Is je pozitivna, te struja I kroz vanjski strujni krug iznosi:

gdje je Is struja koju uzrokuje upadna svjetlost, a Id struja diode koja tee kroz spoj. Pri mjerenju I-U karakteristike elija se spoji u seriju s promjenjivim izvorom napona i radnim otporom. Ozrai se Sunevim zraenjem ili simulatorom Suneva zraenja tj. svjetiljkom iji je spektar slian Sunevom. Napon promjenjivog izvora se mijenja i mjeri se napon U na eliji i struja I kroz eliju i tako dobiva I-U karakteristika.

Parametri solarne elije

Jedan od najvanijih parametara solarne elije jest napon na njenim krajevima u sluaju praznog hoda (I=0). Kada se uvrsti I=0 u jednadbu (2) dobije se napon praznog hoda:

Napon sunane elije ovisi o temperaturi, fotostruji Is (koja raste s porastom ozraenja) i struji zasienja I0 za koju je poeljno da bude to manja.

U uvjetima kada serijski otpor nije zanemariv dobiva se:

Sljedei vaan podatak za fotonaponsku eliju jest struja kratkog spoja, tj. jakost struje kada je na stezaljkama elije napon nula. Uvrtavajui u jednadbu (2) U=0, dobivamo da je struja kratkog spoja jednaka fotogeneriranoj struji Is :

Karakteristini otpor solarne elije definira se omjerom:

Na karakteristini otpor elije bitno utjee dozraenost (iradijacija). Prema [1], struja kratkog spoja praktiki je linearno proporcionalna dozraenosti (slika 2-4.)

Slika 24 Utjecaj Suneva zraenja na I-U karakteristiku elijeNapon praznog hoda Uok mijenja sa logaritamski s dozraenosti (slika 2-5.) Smanji li se dozraenost dva puta i struja kratkog spoja e se smanjiti dva puta, a napon praznog hoda oko 5%.

Slika 25 Utjecaj Sunevog zraenja na napon praznog hoda i struju kratkog spojaSvaka elija ima odreeni serijski i paralelni otpor i on se u preciznim proraunima ne smije zanemariti. Serijski otpor elije Rs je omski otpor na koji nailazi struja koja tee kroz eliju te kroz povrinu elije prema omskim kontaktima do spoja s prikljukom na vanjski krug. Njemu pridonose otpor materijala i otpor kontakata. Umnoak serijskog otpora i povrine elije reda je 0,0025 m2 za tipine solarne elije. Paralelni otpor Rp uzrokovan je lokalnim defektima u PN-spoju. Za idealnu eliju on bi bio beskonaan, meutim, kod svake realne elije struje gubitaka proporcionalne su naponu na eliji. Zbog toga se u nadomjesnoj shemi elije struje gubitaka prikazuju paralelnim otporom.

Paralelni i serijski otpor utjeu na I-U karakteristiku elije i njenu snagu. Taj utjecaj se moe zanemariti jedino ako je serijski otpor Rs mnogo puta manji od karakteristinog otpora elije Rs 4000

Uinkovitost (%)80-9070-7585-909090-98

Trokovi izgradnje za instaliranu snagu (/kWh)200-65050-300700-2000100-200700-3000

Trokovi izgradnje za instalirani kapacitet (/kWh)350-1000200-1000200-90070-150200-1800

Godinji trokovi pogona i odravanja (/kW)1225201525

Slika 230 Prikaz modela baterije kakav se koristi u MATLAB-uPrethodna slika predstavlja model baterije kakav se koristi u MATLAB-u. Jednadbe koje predstavljaju punjenje i pranjenje za litij-ionske baterije predstavljene su sljedeim jednadbama. Moemo uoiti da se u ovisnosti od sljedeih jednadbi upravlja naponom baterijePranjenje (i*>0)

Punjenje (i* Lq) pri emu samoinduktiviteti i meuinduktiviteti ovise o poloaju rotora. Pretvorba se provodi na nain da se najprije a-b-c koordinatni sustav transformirati u mirujui -. Spomenuta pretvorba je poznata kao Clarkova transformacija(1). Nakon toga mirujui - kordinatni sustav prebacuje se u rotirajui d-q kordinatni sustav koji se vrti sinkronom brzinom , uz proizvoljno odabrani kut izmeu - i d-q kordinatnog sustava. Spomenuta pretvorba je poznata kao Parkova transformacija(2).

Snaga koju vjetroturbina izvue iz vjetra dana je sljedeom jednadbom:

gdje je Rt - radius lopatice [m], gustoa zraka[kg/m3], S- povrina koju obuhvaa lopatica [m2] () , kut zakreta lopatice [], V je brzina vjetra u [m/s], Cp je koeficijent snage koji je funkcija omjera brzina i kuta zakreta , t-kutna brzina vjetroagregata. Za evaluaciju koeficijenta snage Cp, u ovom diplomskom radu koriten je aproksimativni izraz:

Na slici 3-7 prikazan je matlab model izrauna reference momenta koji se alje na sinkroni generator, referenca je ovisna o zadanoj snazi koju elimo dobiti na sabirnici kao to i pokazuju prethodne jednadbe.

Slika 37 Izraun momenta vjetroagregataMATLAB model sustava upravljanja sinkronim generatorom s permanentnim magnetima prikazan je na sljedeoj slici 3-8

Slika 38 MATLAB model sustava upravljanja sinkronim generatorom s permanentim magnetima

Upravljanje dvosmjernim DC/DC pretvaraem

Upravljanje dvosmjernim DC/DC pretvaraem izvedeno je koritenjem PWM-a u kojoj se eljena srednja vrijednost struje zavojnice postie upravljanjem duljine perioda voenja, odnosno blokiranje tranzistora Q2 u uzlaznom reimu rada te tranzistora Q1 u silaznom reimu rada. Sklopna frekvencija provoenja tranzistora je konstantna i iznosi 1/T, ali upravljanje se vri poveavanjem odnosno smanjivanjem faktora voenja D koji se definira kao omjer trajanja voenja sklopke i periode. Princip rada PWM-a temelji se na usporedbi upravljakog (ovo je zapravo faktor voenja D) i generiranog pilastog napona (slika 3-9.). U dijelu periode gdje je pilasti napon ispod razine upravljakog napona generiraju se upravljaki signali visokog naponskog stanja (1), dok se u dijelu periode gdje je pilasti napon iznad razine upravljakog napona generiraju upravljaki signali niskog naponskog stanja (0).

Slika 39 Naelo generiranja PWM upravljakih signala.Upravljanje dvosmjernim pretvaraem kljuno je za stabilnost sutava, kompenzaciju poremeaja na sabirnici, pranjenje i punjenje baterije. Upravljanje je ostvareno na nain da se referenca za PWM (slika 3-10) formira kao produkt dviju veliina. Jedna veliina je postotak napunjenosti baterije podjeljen sa 100 a druga veliina je napon na bateriji podijeljen s maksimalnim naponom baterije 55V. Za pranjenje i punjenje baterije potrebno je uzeti u obzir stanje napunjenosti baterije pa se provjerava je li baterija prazna ili puna. Za pranjenje je potrebno postii napon na sabirnici manji od referentnog napona (100V). Takoer dvosmjerni pretvara ne moe imati tok energije u oba smjera u istom trenutku, tako da su ciklusi punjenja i pranjenja meusobno iskljuivi. Ovim nainom formiranja reference omogueno je da nii postotak napunjenosti baterije uvjetuje poveanje reference PWM-a, to ima za rezultat bre punjenje.

Slika 310 Matlab model PWM-a

Simulacijski rezultati

Na slikama 4-1, 4-2, 4-3, 4-3 prikazani su simulacijski rezultati i ponaanje mikromree pri brzini vjetra 7 m/s i dozraenosti jednakoj 1800W/m2. Na slici 4-1 prikazan je napon na sabirnici (troilu), 4-2 prikazuje napon baterije, na slici 4-3 prikazana je napunjenost baterije u postotcima, 4-4 predstavlja struju baterije

Slika 41 Napon na sabirnici

Slika 42 Napon baterije

Slika 43 Napunjenost baterije (SOC)

Slika 44 Struja baterije

Na slikama 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9 prikazani su simulacijski rezultati i ponaanje mikromree pri brzini vjetra 7 m/s i promjeni dozranosti s 1800W/m2 na 2100W/m2 u treoj sekundi.

Slika 45 Napon sabirnice

Slika 46 Napon baterije

Slika 47 Napunjenost baterije (SOC)

Slika 48 Struje baterije

Slika 49 Referenca za PWMNa slikama 4-10, 4-11, 4-12, 4-13, 4-14 prikazani su simulacijski rezultati i ponaanje mikromree pri promjeni brzine vjetra sa 9 m/s na 7m/s tijekom pete sekunde i promjeni dozraenosti sa 1700W/m2 na 2000W/m2 u treoj sekundi

Slika 410 Napon sabirnice

Slika 411 Struja baterije

Slika 412 Napunjenost baterije (SOC)

Slika 413 Napon baterijeNa slikama 4-14, 4-15, 4-16, 4-17, 4-18 prikazani su simulacijski rezultati i ponaanje mikromree pri promjeni brzine vjetra s 5 m/s na 9 m/s tijekom druge sekunde i dozraenosti od 1500 W/m2 tijekom cijelog ciklusa

Slika 414 Napon sabirnice

Slika 415 Napon baterije

Slika 416 Napunjenost baterije (SOC)

Slika 417 Struja baterijeNa prethodnim slikama mogli smo uoiti kako se ponaa sustav u razliitim uvjetima dostupnosti obnovljivih izvora energije. Treba uzeti u obzir duljinu trajanja simulacije i u skladu s tim promatrati rezultate. U duljem vremenskom intervalu promatranja prijelazne pojave bi izgledale puno blae a napon na sabirnici bi imao jo izraenije karakteristike DC napona

Zakljuak

Tema ovog diplomskog rada je upravljanje mikromreom zasnovano na sustavima obnovljivih izvora energije. Napredak koji su ostvarili obnovljivi izvori energije u prethodnim godinama omoguili su razvoj i razmatranje mikromrea. Razlikujemo dvije vrste mikromrea: centralizirane i decentralizirane. U ovom diplomskom jje analizirana i modelirana decentralizirana mikromrea. Karakteristika te mree je da jedan od lanova preuzima kompenzaciju snage u mrei, u naem sluaju je to baterije. Modelirani su fotonaponski modul sa pripadajuim upravljanjem koje se zasniva na traenju maksimalne toke snage (MPPT). U samostojeim FN sustavima regulator maksimalne snage (MPP regulator) je istosmjerni (DC/DC) pretvara, koji moe biti bilo kojeg tipa (uzlazni, silazni ili silazno-uzlazni). Isti pretvara koristi se i kao punja baterija. Dakle, ima dvojaku ulogu. Svi MPP regulatori rade na principu namjetanja svoje ulazne impedancije (izlazne impedancije FN panela) na iznos impedancije koja odgovara toki maksimalne snage. Tu transformaciju ostvaruje DC/DC pretvara varijacijom popunjenosti PWM signala Pored toga modelirano je upravljanje sinkronim generatorom s permanentnim magnetima(vektorsko upravljanje). Napredni se upravljaki algoritmi upravljanja vjetroagregatom baziraju na tehnici sklapanja tranzistorskih sklopki tako da se napon napajanja trofaznog izmjeninog stroja promatra kao vektor kojem je mogue mijenjati iznos, fazu i frekvenciju. Zadavanjem eljene snage formiramo referencu momenta za sinkroni generator i u ovisnosti o brzini vjetra generator pokuava dostii tu referencu i ne prelaziti tu nominalnu snagu, a referenca za pretvara je formirana algoritmom vektorskog upravljanja. Takoer dvosmjerni tok energije je omoguen modeliranjem dvosmjernog DC/DC pretvaraa i na taj nain je omoguena pohrana i preuzimanje elektrine energije iz baterije ovisno o potrebama koje zahtjeva sabirnica i teret koji je spojen na nju. Upravljanje dvosmjernim DC/DC pretvaraem izvedeno je koritenjem PWM-a u kojoj se eljena srednja vrijednost struje zavojnice postie upravljanjem duljine perioda voenja. Prikazani su rezultati za razliite promjene vremenskih uvijeta i na njima se moe uoiti ponaanje napona na sabirnici, punjenje i pranjenje baterije.

Saetak:

Upravljanje mikromreom zasnovano na sustavima obnovljivih izvora energije

Stalni rast potronje elektrine energije dovodi do potrebne modernizacije i rekonstrukcije postojeih elektroenergetskih sustava na svim razinama, od proizvodnje do potronje, s ciljem osiguravanja da se opskrba elektrinom energijom ostane pouzdana i visoke kvalitete. Jedan od pristupa rjeavanju ovog problema je koritenje distribuirane proizvodnje i novih naprednih tehnologija kroz koncept mikromree. U ovom radu je prikazano modeliranje i kontrolu mikromree koji se sastoji od fotonaponskog modula, vjetroagregat, dvosmjernog DC/DC pretvaraa i baterija za pohranu elektrine energije. Fotonaponski modul i vjetroagregat proizvode elektrinu energiju za troilo koje je povezano na sabirnicu. Dvosmjerni DC/DC pretvara je spojen izmeu zajednike sabirnice sustava upravljanja i baterije kao dodatnog izvora,odnosno skladita energije. Modeliranje i simulacija se izvode u MATLAB.

Kljune rijei: fotonaponski modul, vjetroagregat, baterija, dvosmjerni DC/DC pretvara, mikromrea, MPPT

Abstract:

Control of Renewable Energy Based Microgrid

The constant growth of electricity consumption leads to the necessary modernization and reconstruction of existing power systems on all levels, from production to consumption, with the goal of ensuring that electricity supply stays both reliable and of high quality. One of the approaches to solving this problem is the usage of distributed generation and new advanced technologies through the microgrid concept. In this paper describes modeling and control of microgrid which consist of photovoltaics, wind turbine, bidirectional DC/DC converter and battery for storage electrical energy. Photovoltaics and wind turbine products electrical energy for load which connect for managment bus. Bidirectional DC/DC converter is connected between the common system management bus and the battery as an additional source or storage of energy. Modeling and simulation are performed in the MATLAB

Key words: photovoltaic, wind turbine, battery, bidirectional DC/DC converter, microgrid, MPPT

Literatura

[1] Guenoune I.,Glumineau A., Plestan F., Chermitti A., Control of Wind Turbine Driven a Permanent Magnet Synchronous Generator Using Backstepping-MTPA Strategy Control, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2015.

[2] Gazdek I., Modeliranje dvosmjernog DC/DC pretvaraa za upravljanje tokom energije kod mikro mree. Diplomski rad, Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb, 2011

[3] Zhang, J. Bidirectional DC-DC Power Converter Design Optimization, Modelling and Control. Doktorska disertacija. Virginia Polytechnic Institute i State University, Blacksburg, Virgina, SAD, 2008.

[4] Pravica L., Strukture upravljanja sinkronim motorom s permanentnim magnetima.Diplomski rad, Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb, 2012

[5] Emulator rada fotonaponskog panela i neizraziti regulator za praenje toke maksimalne snage na njegovim strujno-naponskim karakteristikama. Diplomski rad, Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb, 2011

[6] Pavlovi T. Fotonaponski sustav kao dio mikromree. Znanstveni rad. Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb

[7] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/35736-solar-and-mppt

[8] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/39406-mppt-based-photovoltaic--pv--system

[9] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/48080-solar-mppt-with-resistive-load

[10] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/41537-a-photovoltaic-panel-model-in-matlab-simulink

[11] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/41833-detailed-modelling-of-a-1-5mw-wind-turbine-based-on-direct-driven-pmsg

[12] http://www.mathworks.com/help/physmod/sps/examples/dc-dc-and-dc-ac-pwm-converters.html

[13] Strand I., Optimalno planiranje i upravljanje mikromreom s lokalnom virtualnom elektranom. Doktorski rad, Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb, 2016

[14] Pavlinui A., Eksperimentalno aerodinamikih statikih karakteristika laboratorijskog vjetroagregata u vjetrotunelu. Zavrni rad. Fakultet elektrotehnike i raunarstva Zagreb, 2014

[15] http://www.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/battery.html;jsessionid=850ed354e37802ab3e43aa7ba095

Popis slika:

Slika 11. Shema sustava mikromree5Slika 21. Fotonaponska elija7Slika 22. Nadomjesna shema sunane elije8Slika 23 a) osvijetljena i neosvijetljena I-U karakteristika , b) karakteristika u I. Kvadrantu9Slika 24 Utjecaj Suneva zraenja na I-U karakteristiku elije11Slika 25 Utjecaj Sunevog zraenja na napon praznog hoda i struju kratkog spoja12Slika 26 Utjecaj paralelnog otpora elije na njenu karakteristiku13Slika 27 Utjecaj serijskog otpora elije na njenu karakteristiku14Slika 28 Maksimalna snaga realne i idealne elije15Slika 29 Matlab model FN modula16Slika 210 Karakteristika FN elije16Slika 211 Sinkroni stroj s vanjskim permanentnim magnetima,21Slika 212 Sinkroni motor s unutarnjim paralelno magnetiziranim permanentnim magnetima,22Slika 213 Sinkroni motor s unutarnjim popreno magnetiziranim permanentnim magnetima22Slika 214 Prikaz sinkronog stroja s permanentim magnetima u rotorskom koordinatnom sustavu23Slika 215 Nadomjesna shema PSMG-a u d-osi24Slika 216 Nadomjesna shema PSMG-a u q-osi24Slika 217 Parametri sinkronog generatora s permanentnim magnetima25Slika 218 Parametri sinkronog generatora s permanentnim magnetima25Slika 219 Dvosmjerni DC/DC pretvara.26Slika 220 Usporedba standardnog silaznog DC/DC pretvaraa i silaznog dijela dvosmjernog pretvaraa.27Slika 221 Usporedba standardnog uzlaznog DC/DC pretvaraa i uzlaznog dijela dvosmjernog pretvaraa28Slika 222 Prikaz tokova struje u pojedinom reimu rada sa oznaenim elementima koji se zanemaruju.29Slika 223 Uzlazni dio dvosmjernog DC/DC pretvaraa.30Slika 224 Valni oblici struje i napona na prigunici L u kontinuiranom reimu rada.30Slika 225 Valni oblici struje i napona na prigunici L u diskontinuiranom reimu rada.32Slika 226 Silazni dio dvosmjernog DC/DC pretvaraa.32Slika 227 Valni oblici struje i napona na prigunici L u kontinuiranom reimu rada.33Slika 228 Valni oblici struje i napona na prigunici L u diskontinuiranom reimu rada.34Slika 229 Usporedba raspona instalirane snage i vremena pranjenja za razliite tehnologije skladitenja36Slika 230 Prikaz modela baterije kakav se koristi u MATLAB-u37Slika 231 Parametri baterije sustava38Slika 31 Droop upravljanje39Slika 32 Staticka I-U i P-U karakteristika FN panela u ovisnosti o dozraenosti [W/m 2 ]42Slika 33 Staticka karakteristika serijskog spoja FN panela bez premosnih dioda42Slika 34 Statika karakteristika serijskog spoja FN panela sa premosnim diodama43Slika 35 MPTT sustav upravljanja FN panela44Slika 36 Shematski prikaz vektorskog upravljanja sinkronim generatorom s permanentnim magnetima46Slika 37 Izraun momenta vjetroagregata48Slika 38 Matlab model sustava upravljanja sinkronim generatorom s permanentim magnetima48Slika 39 Naelo generiranja IM upravljakih signala.49Slika 310 Matlab model PWM-a50Slika 41 Napon na sabirnici51Slika 42 Napon baterije51Slika 43 State of charge (SOC)52Slika 44 Struja baterije52Slika 45 Napon sabirnice53Slika 46 Napon baterije53Slika 47 Napunjenost baterije, SOC54Slika 48 Struje baterije54Slika 49 Referenca za PWM55Slika 410 Napon sabirnice55Slika 411 Struja baterije56Slika 412 Napunjenost baterije56Slika 413 Napon baterije57Slika 414 Napon sabirnice57Slika 415 Napon baterije58Slika 416 Napunjenost baterije58Slika 417 Struja baterije59

ivotopis

Franjo Bokovi je roen 22. rujna 1992. u Makarskoj. Osnovnu kolu je zavrio na Buni pored Mostara. Daljnje kolovanje nastavlja u Gimnaziji fra. Grge Martia u Mostaru, koju zavrava 2011. godine. Nakon zavretka srednje kole 2011. godine upisuje Fakultet elektrotehnike i raunarstva u Zagrebu. 2014. zavrava preddiplomski studij na modulu Automatika, iste godine upisuje diplomski studij Automatike pod mentorstvom prof. dr. sc. Nedjeljka Peria.21

vrijeme[s]012345678910napon[V]020406080100120vrijeme[s]012345678910napon[V]51.72651.72751.72851.72951.7351.73151.732vrijeme[s]012345678910SOC50.00005050.000050.000050.000150.000150.000150.000150.000150.000250.0002vrijeme[s]012345678910struja[A]-0.200.20.40.60.811.2vrijeme[s]012345678910napon[V]020406080100120vrijeme[s]012345678910napon[V]51.5951.59151.59251.59351.59451.59551.59651.59751.59851.599vrijeme[s]012345678910SOC39.99994040.000140.000240.000340.000440.000540.000640.000740.000840.0009vrijeme[s]012345678910struja[A]-0.4-0.200.20.40.60.811.2vrijeme[s]0123456789100.37510.37520.37520.37520.37520.37520.37530.37530.3753vrijeme[s]012345678910napon[V]020406080100120140vrijeme[s]012345678910struje[A]-0.6-0.4-0.200.20.40.60.811.2vrijeme[s]012345678910SOC39.99994040.000140.000240.000340.000440.000540.000640.000740.0008vrijeme [s]012345678910napon [V]020406080100120vrijeme [s]012345678910napon [V]51.816551.81751.817551.81851.818551.81951.819551.8251.820551.82151.8215vrijeme [s]012345678910SOC59.999759.999759.999859.999859.999959.999960.000060vrijeme [s]012345678910struja [A]-0.200.20.40.60.811.2