ПРОТОТИП ПРИСТРОЮ РОЗРАХУНКУ ДИНАМІЧНОЇ ВАРТОСТІ ОДИНИЦІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2022.261374Ключові слова:
SmartGrid, енергогенеруюча система, динамічна тарифікація, розумний лічильник, мікроконтролер, пристрій розрахунку.Анотація
З метою впровадження гнучкої динамічної тарифікації споживачам необхідно мати здатність динамічної відповіді, яка визначається на основі постійного контролю впливу зворотного зв’язку між постачальником та споживачами електроенергії на зміну значень параметрів навантаження. Розумні сенсорні технології дозволяють об'єднаній електроенергетичній системі постачати електроенергію більш ефективно за допомогою динамічного аналізу попиту і пропозиції. Реалізувати завдання відстеження споживаної кожним користувачем електроенергії з метою дотримання умови макроекономічного балансу та динамічної оптимізації механізму тарифікації електроенергії пропонується за допомогою використання концепції розумного лічильника.
Метою дослідження є розробка системи для гнучкого динамічного визначення вартості одиниці електроенергії кожного генератора у складі локальної ізольованої SmartGrid. При відхиленні обсягу генерованої енергії від деякого рівня, встановленого для даного інтервалу часу має виконуватись щосекундний розрахунок нової тарифної вартості одиниці електроенергії. Кожен споживач під’єднаний до лічильника, який реєструє зміну обсягу отриманої електроенергії у динамічному режимі. Лічильник містить вбудований мікропроцесор та обладнаний радіо - модулем для реєстрації та обміну даними із підсумовуючим мікроконтролером, який виконує функції розрахунку загального обсягу спожитої електроенергії. А також частину електроенергії, внесеної конкретним генератором. Для розрахунку вартості одиниці електроенергії кожного генератора у складі енергосистеми та сумарної вартості електроенергії, що генерується щосекундно всіма генераторами запропоновано використання третього мікроконтролера із вбудованим мікропроцесором та радіо - модулем.
У результаті виконане моделювання роботи запропонованого пристрою на прикладі системи з одним генератором продемонструвало адекватну його роботу відповідно теоретичним положенням.
Посилання
The Cabinet of Ministers of Ukraine, decree №1325. (2020, Dec. 28).
Electricity tariffs in 2021. [Online]. Available: https://index.minfin.com.ua/. Accessed on: Mar. 13. 2022.
Michael D. Bordo. Equation of exchange // The New Palgrave: A Dictionary of Economics, 1987, v. 2, pp. 175–77.
Zhuikov V.Y., Boiko I.Y., Denysiuk S.P. Model of dynamic tariffing Microgrid's electricity consumption in local energy markets // Science and Education a New Dimension. IX (31), Issue 250, 2021 Feb. – pp. 46-49.
David A.K., Lee Y.C. Dynamic tariffs: theory of utility-consumer interaction // IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 4, No. 3, August 1989.
Goran Koreneff, Anssi Seppala, Matti Lehtonen, Veikk:o Kekkonen, Er& Laitinen, Jukka H&li, Erkki Antila. Electricity spot price forecasting as a part of energy management in de-regulated power market // Energy Management and Power Delivery, 1998.
Jie Chen, James S. Thorp, Robert J. Thomas, Timothy D. Mount. Locational Pricing and Scheduling for an Integrated Energy-Reserve Market // System Sciences, 2003.
Inam Ullah Nutkani, Wang Peng, Poh Chiang Loh, Frede Blaabjerg. Autonomous Economic Operation of Grid Connected DC Microgrid // 2014 IEEE 5th International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systems.
V. Preethi and G. Harish. Design and implementation of smart energy meter // 2016 International Conference on Inventive Computation Technologies (ICICT) − 26-27 Aug. 2016
Jixuan Zheng, David Wenzhong Gao and Li Lin. Smart Meters in Smart Grid: An Overview // 2013 IEEE Green Technologies Conference (GreenTech) − 4-5 April 2013
I. Boiko, “Dynamic tariffication in the power supply system,” Ph.D. thesis, “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, Ukraine, 2021.
M. Rybiy and I. Boiko, « Application of prosumers at the local level Smart Grid and taking into account the algorithm of dynamic billing». Appl. 101337, Dec. 21, 2020.13. Arduino Older Boards. [Online]. Available: https://www.arduino.cc/en/main/boards/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
ATmega328P. [Online]. Available: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/atmega328p/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
Single Chip 2.4GHz Transceiver. [Online]. Available: https://www.nordicsemi.com/Products/Low-power-short-range-wireless/nRF24-series/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
Michael Klements. Simple Arduino Home Energy Meter. [Online]. Available: https://www.the-diy-life.com/simple-arduino-home-energy-meter/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
Bjarne Stroustrup. "The C++ Programming Language (Fourth Edition)". 2012-12-09.
Arduino IDE 1.8.15. [Online]. Available: https://www.arduino.cc/en/software/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
TinkerCAD Autodesk. [Online]. Available: https://www.tinkercad.com/ Accessed on: Mar. 13. 2022.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).