Modelarea și simularea echipamentelor din sistemele de energie regenerabilă

Vasile BAHRIN, Cristian G. HABA

În această lucrare sunt abordate aspecte privind modelarea și simularea în EMTP a echipamentelor (panoul fotovoltaic) din sistemele de energie regenerabilă. Se evidențiază particularități ale programului EMTP (Electromagnetic Transient Program) și ale interfeței ATPDraw. Se prezintă un model echivalent al panoului fotovoltaic pentru testare/simulare în EMTP. Sunt comparate caracteristicile simulate I(U) și P(U) ale panoului fotovoltaic cu caracteristicile de catalog.

1. Introducere

Programul ATP-EMTP poate simula rețele electrice complexe, perturbații simetrice și nesimetrice (defecte, lovituri de trăsnet, orice fel de comutație, inclusiv comutația diodelor și a tiristoarelor) sau poate analiza sistemul de control al componentelor electronice de putere și a echipamentelor cu caracteristici neliniare. Programul ATP include următoarele componente:

• elemente bloc, cuplate sau necuplate liniar;
• rețele și cabluri electrice cu parametri distribuiți sau care depind de frecvență;
• elemente cu neliniarități (transformatoare, descărcătoare, arc electric);
• procese de comutații;
• diode și tiristoare;
• mașini sincrone trifazate, mașini universale;
• MODELS și TACS (Transient Analysis of Control Systems).

Interfața ATPDraw este o interfață grafică, în mediul MS-Window, a programului ATP.

După editarea interactivă a rețelei electrice ce urmează a fi simulată, utilizatorul poate realiza o schemă grafică a circuitului electric, prin selectarea componentelor din meniuri.

Utilizatorul își poate crea și propriul dispozitiv, apelând opțiunea DBM (Data Base Module) în ATP. Deschiderea simultană a mai multor ferestre cu circuite face posibilă analiza concomitentă a acestora și copierea informațiilor între circuite. Sunt disponibile cele mai multe facilități de editare cum ar fi copiere/inserare, rotire, import/export, listarea unor pagini sau formatul bitmap.

De regulă Meniul pentru selectarea componentelor este ascuns, dar poate fi vizualizat prin butonul din dreapta al mouse-ului când cursorul se află în Zona de editare a circuitului.

După alegerea unei componente din Meniul de selectare a componentelor, simbolul acelui element de circuit este afișat în mijlocul ferestrei de editare; simbolul poate fi deplasat cu butonul din stânga mouse-ului și rotit cu butonul din dreapta mouse-ului. Fereastra cu datele de intrare ale elementului de circuit devine vizibilă când se apasă butonul din dreapta al mouse-ului (sau dublă apăsare pe butonul din stânga) pe simbolul acestuia.

2. Structura sistemului de energie regenerabilă

Sistemul de energie regenerabilă simulat în EMTP are structura prezentată în figura 1: un panou/sistem de panouri fotovoltaice (PHV), un regulator de încărcare (convertor DC/DC), bateria de acumulatori (BAT), invertorul DC/AC și sistemul de sarcini de c.c. și de c.a.

Articolul integral îl puteți citi în ediția tipărită a revistei Electricianul nr. 3/2014