Система енергозабезпечення зарядної станції електромобілів на основі використання енергії сонця
Автор: Давидович Юрій Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системи відновлюваної енергетики та електромобільність
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Робота присвячена розробці системи електропостачання зарядної станції для електромобілів у межах інфраструктури таксопарку із застосуванням відновлюваних джерел енергії, зокрема сонячних електростанцій. Основна увага зосереджена на забезпеченні стабільного, екологічно чистого та економічно обґрунтованого енергопостачання зарядних пристроїв. Основні принципи систем електропостачання зарядних станцій: • Надійність: Система повинна забезпечувати стабільне живлення зарядних станцій для електромобілів відповідно до стандартів. Для цього використовуються високоякісні компоненти, резервування джерел енергії та системи автоматичного перемикання на резервні лінії живлення, що забезпечують безперебійність навіть у разі пікових навантажень. • Ефективність: Енергоефективні технології відіграють ключову роль у зменшенні втрат енергії та оптимізації її розподілу. Це особливо важливо для забезпечення швидкого заряджання електромобілів, що знижує навантаження на мережу і підвищує загальну економічність системи. • Якість енергопостачання: Стабільність напруги та частоти живлення має вирішальне значення для забезпечення безпечної та швидкої зарядки батарей електромобілів. Використання 5 спеціалізованих стабілізаторів, фільтрів та інверторів дозволяє уникнути збоїв та пошкоджень обладнання. • Безпека: Система має відповідати вимогам електробезпеки, включаючи встановлення захисних пристроїв від коротких замикань, системи заземлення, ізоляції та пожежозахисного обладнання. Це гарантує безпечну експлуатацію як для користувачів зарядних станцій, так і для технічного персоналу. • Адаптивність до електромобільності: Інфраструктура повинна бути масштабованою для підтримки зростаючого парку електромобілів. Це включає інтеграцію швидкісних зарядних пристроїв, оптимізацію графіків заряджання, а також забезпечення взаємодії з енергосистемами для балансування навантажень. Об’єкт дослідження – інфраструктура таксопарку з її енергетичними потребами, специфікою розташування та впливом відновлюваних джерел енергії на систему енергозабезпечення. Предмет дослідження – система електропостачання зарядної станції для електромобілів з використанням сонячної енергії. Мета роботи – проектування енергоефективної та екологічно чистої системи електропостачання зарядної станції електромобілів з інтеграцією сонячних енергетичних технологій.У ході дослідження було проведено: 1. Розрахунок енергетичних потреб: визначено активне, реактивне та повне навантаження для зарядної станції та кожної будівлі підприємства. 2. Проектування кабельних мереж: обрано оптимальні перерізи кабелів залежно від параметрів підстанції. 3. Аналіз підстанцій: розглянуто варіанти розташування головної знижувальної підстанції або розподільчого пристрою для підключення ліній 35 кВ та 10 кВ. 6 4. Розрахунок інфраструктури: визначено необхідну кількість трансформаторів, підібрано відповідні потужності для забезпечення потреб зарядних станцій. 5. Інтеграція сонячних панелей: розроблено схему розміщення та підключення сонячних модулів та інверторів, а також їхню інтеграцію в загальну систему електропостачання. 6. Енергоефективність: проведено аналіз вигідності використання сонячної енергії для покриття споживання зарядних пристроїв у порівнянні з продажем електроенергії за "зеленим" тарифом. 7. Автономність зарядних станцій: розраховано кількість акумуляторних батарей, необхідних для забезпечення автономної роботи зарядних пристроїв, що дозволяє заряджати до 24 автомобілів у циклі 72 зарядок. 8. Коротке замикання та вибір схеми: проведено розрахунки струмів короткого замикання для магістральної та радіальної схем підключення, що дозволило вибрати радіальну схему як економічно вигідну. Заключним етапом стало моделювання принципової електричної схеми зарядної станції з урахуванням режимів нормальної та аварійної роботи, реалізованої у програмному середовищі “Dakar”. Ця бакалаврська кваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки і презентації. Пояснювальна записка містить 97 сторінок, 40 таблиць, 32 рисунки, список використаної літератури із 21 найменувань. Ключові слова – система електропостачання, струм короткого замикання, розподільчі мережі, передавальні лінії, економічна ефективність, радіальна схема, комутаційне обладнання, сонячна електростанція, аварійний режим, нормальний режим, принципова електрична схема.