การศึกษาและออกแบบการจัดการพลังงานไฟฟ้าบัสกระแสตรงสำหรับระบบเก็บพลังงาน

Study and design of DC bus energy management for energy storage systems

Name: พีรพล จันทร์หอม

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ. คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม.

ThaSH: การจัดการพลังงานไฟฟ้า

ThaSH: ไฟฟ้ากระแสตรง

Abstract: ระบบเก็บพลังงานถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้า โดยเฉพาะในระบบไฟฟ้าที่มีแหล่งกำเนิดจากพลังงานหมุนเวียน เนื่องจากแหล่งกำเนิดดังกล่าว มีปัญหาความผันผวนของกำลังไฟฟ้า โดยทั่วไประบบเก็บพลังงานไฟฟ้าจะประกอบด้วย 2 ส่วนประกอบหลัก คือ 1) อุปกรณ์เก็บพลังงาน และ 2) ระบบแปลงผันพลังงาน ซึ่งระบบแปลงผันพลังงานจะทำหน้าที่ควบคุมการกักเก็บ และจ่ายคืนพลังงานไฟฟ้าระหว่างระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์เก็บพลังงานที่อยู่ภายในระบบ ในระยะเวลาที่ผ่านมานี้ มีการนำอุปกรณ์เก็บพลังงาน 2 ชนิดขึ้นไป มาใช้งานร่วมกันเพื่อเพิ่มสมรรถนะการทำงานให้กับระบบเก็บพลังงาน ซึ่งในการใช้งานร่วมกันนี้ จำเป็นต้องพัฒนาระบบจัดการพลังงานเพิ่มเติมขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่ประสานการทำงานของอุปกรณ์เก็บพลังงานแต่ละตัวให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบัน แบตเตอรี่และตัวเก็บประจุยิ่งยวดเป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานที่มีการนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งอุปกรณ์เก็บพลังงานสองชนิดนี้มีลักษณะเด่นที่แตกต่างกัน โดยแบตเตอรี่สามารถกักเก็บพลังงานได้ในปริมาณที่สูง แต่อัดหรือคายประจุไฟฟ้าได้ในปริมาณน้อยและช้ากว่าตัวเก็บประจุยิ่งยวด ในทางกลับกัน ตัวเก็บประจุยิ่งยวดนั้นจะสามารถอดหรือคายประจุไฟฟ้า ได้ในปริมาณที่สูงและรวดเร็วกว่าแบตเตอรี่ แต่มีความสามารถในการกักเก็บพลังงานได้น้อยกว่า การนำอุปกรณ์เก็บพลังงานทั้ง 2 ชนิดดังกล่าวมาใช้งานร่วมกันนั้น จะเป็นการเพิ่มสมรรถนะของระบบ เก็บพลังงานให้สามารถดึงเอาจุดเด่นของอุปกรณ์เก็บพลังงานแต่ละชนิดมาใช้งานได้ ดังนั้น งานวจัยนี้ จึงได้นำเสนอการออกแบบและจำลองการทำงานของระบบเก็บพลังงานที่ใช้อปกรณ์เก็บพลังงาน ร่วมกันดังกล่าว โดยมีวงจรแปลงผันกำลังงานบัค-บูส แบบสองทิศทางและระบบควบคุมกลางเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวจัดการพลังงานทางด้านบัสกระแสตรง นอกจากนี้ จะมีการวิเคราะห์เทคนิคการอัดหรือคายประจุในช่วงเริ่มต้นและสิ้นสุดการทำงานของตัวเก็บประจุยิ่งยวดสำหรับการใช้งานจริง ซึ่งในงานวิจัยนี้ จะใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการจำลองการทำงานเพื่อยืนยันความถูกต้องของการออกแบบ

Abstract: Energy Storage Systems play the important role in the modern power systems which emerged the various renewable generations. These systems are mainly deployed for the power quality improvement. As we known, the energy storage systems compose of the 2 essential parts, 1) converter and 2) energy storage device. The converter is used to control an amount of energy injected or absorbed between the storage devices and the power systems. In the past 10 years, various researches are focused on the multiple storage devices cooperating on the energy storage system concept. The objective is to enhance many attractive abilities such the energy density, charging/discharging amount high power, and operating reliability etc. To operate the multiple devices, the energy management technique is required to cooperate and manage the charging or discharging amount of power. Presently, various types of battery and super capacitor (electric-double layer capacitor: ELDC) are widely found in many researches and commercial used. The advantage of battery is high energy density, but charge and discharge rates capability of a battery (C-rates) is limited to low. In case of super capacity, the attractive advantage is high C-rates, however, the energy density and ability to keep the stored energy is still low. Deployment of these two devices will enhance the energy density and C-rates in the system. Therefore, this research will study and design focus on the energy storage system with battery and super capacitor. The bi-directional buck-boost converter and the control techniques of constant voltage (CV) and constant current (CC) are selected and applied to manage the energy at the DC-bus point. For verifying the effectiveness operation, the energy storage system is modeled and simulated by the computer program. The results show the energy storage system can correctly operates and, also proper manages the energy to the multiple storage devices.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ. สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: พระนครศรีอยุธยา

Email: library@rmutsb.ac.th

Name: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2562

Modified: 2568-05-18

Issued: 2568-05-18

งานวิจัย/Research report

application/pdf

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	141 Rmutsb 68.pdf	3.28 MB

ใช้เวลา

0.02761 วินาที