Однією з основних задач сьогодення є розвиток альтернативної енергетики. Попри значну кількість переваг такі джерела енергії, як сонце та вітер, не є постійними, а оскільки ці джерела природно працюють у «протифазі», то їх доцільно використовувати разом. Також зважаючи на їх непостійність, зазвичай з ними використовують різні накопичувальні системи, зокрема гібридні системи накопичення, такі як поєднання акумуляторної батареї та суперконденсатора, що мають кращі експлуатаційні характеристики. Отже, об’єкт вітросонячної енергоустановки є складної системою, яка потребує особливого підходу до керування. Одними з відомих підходів до побудови систем керування складними об’єктами є енергетичні підходи.
Показано процедуру синтезу універсальної системи енергоформуючого керування вітросонячною енергоустановкою з гіридною системою накопичення з широкими можливостями для налаштування. Використання різних параметрів системи енергофор- муючого керування, що відображає введення додаткових взаємозв’язків та демпфуван- ня, дає можливість скорегувати перетікання енергії в середині замкненої системи, а отже, здійснити налаштування залежно від бажаного результату. Наприклад, підтри- мання напруги яка прикладається до навантаження на одному рівні або плавність перехідних процесів струму через акумуляторну батарею. Проаналізовано вплив можливих параметрів та їх поєднання на роботу замкненої системи. Синтезовано чотири найефективніші структури системи енергоформуючого керування з різними конфігураціями параметрів: з природним перетіканням енергії, з введенням додаткових взаємозв’язків та демпфування в підсистеми накопичення, з веденням взаємозв’язків у підсистеми генерації, а також в обидва типи підсистем. Проведено порівняльні дослідження, в результаті яких підтверджено доцільність введення додаткових взаємозв’язків до всіх підсистем, а саме: сонячної енергоустановки, вітроенергоустановки, акумуляторної батареї та суперконденсатора. Така система має змогу забезпечити оптимальне керування як відбором енергії від усіх джерел, так і її розподілом по накопичувачах енергії.
Системи енергоформуючого керування вітросонячною енергоустановкою завдяки введенню додаткових взаємозв’язків та демпфування, надають широких можливостей для налаштування. Це особливо корисно у таких складних системах, як вітросонячні енергоустановки з гідридними системами накопичення, де потрібно узгоджувати роботу підсистем з урахуванням багатьох вимог.
Pіvnyak G., Shkrabec' F., Nojberger N., Ciplenkov D.. Fundamentals of wind power. Textbook. Dnіpro: NGU, 2015. 335 p.(Ukr).
Shchur V. І. Energy efficient control of low power wind turbines for generating electrical and thermal energy: author's abstract of Ph.D. tech. sci. diss.: 05.09.03 / Lviv Polytechnic National University. Lvіv, 2017. 246 p. (Ukr).
Klimko V. І. Wind-powered power systems for low-power consumers: author's abstract of Ph.D. tech. sci. diss.: 05.09.03 / Lviv Polytechnic National University. Lvіv, 2016. 209 p. (Ukr)
Shchur I., Biletskyi Y. Interconnection and damping assignment passivity-based control of semi-active and active battery/supercapacitor hybrid energy storage systems for stand-alone photovoltaic installations. Proceedings of the 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering, TCSET . 2018, Pages 324-329. Vol 18. pp. 324-329. https://doi.org/10.1109/TCSET.2018.8336212
Shchur I. Z., Biletskyi Y. O. Energy-shaping control of non-linear electromechanical systems with permanent magnet synchronous machines. Monograph. Lvіv: Vidavnictvo L'vіvs'koi polіtehnіki, 2016. 174 p.(Ukr).
Shchur І., Klimko V. Feasibility study of the parameters of a hybrid wind-solar system for power supply of an individual object. Elektromehanіchnі і energozberіgayuchі sistemi. 2014. Vol. 2. P. 92-100.
Biletskyi Y., Shchur I., Shcherbovskyh S. Mechanical damping in energy-shaping control system of permanent magnet synchronous motor. Proceedings of the 4th Int. Conf, of Young Scientists EPECS-2013. Electronic edition on CD-ROM. Lviv, 2013. pp. 76-77..
Ortega R., van der Schaft A. J., Castanos F., Astolfi A. Control by interconnection and standart passivity- based control of port-hamailtonian systems. IEEE Contr. Syst. Tech.. 2008. Vol. 53 No. 11. pp. 2527-2542.. https://doi.org/10.1109/TAC.2008.2006930
Shchur I., Rusek A., Biletskyi Y. Energy-shaping optimal load control of PMSG in a stand-alone wind turbine as a port-controlled Hamiltonian system. Przegląd elektrotechniczny (Electrical review). 2014. Vol. 5. pp. 50-55.
Shchur I., Biletskyi Y. Application of the principles of passive control to a permanent magnet synchronous machine as a Hamiltonian system with controlled inputs/outputs. Electrical and Computer Systems. Themes issue: Automated Electric Drive Problems. Theory and Practice. - K.: Tehnіka, 2011. - P. 77-79. (Ukr)
Alexandru C., Pozna C. Different tracking strategies for optimizing the energetic efficiency of a photovoltaic system. IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics (AQTR) (22-25 May 2008, Cluj-Napoca, Romania). 2008. Vol. 3. pp. 434-439.https://doi.org/10.1109/AQTR.2008.4588958
Chong W., Naghavi M., Poh S., Mahlia T., Pan K. Techno-economic analysis of a wind-solar hybrid renewable energy system with rainwater collection feature for urban high-rise application. Applied Energy. 2011. Vol. 88. pp. 4067-4077. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.04.042
Ekren O., Ekren B. Size optimization of a PV/wind hybrid energy conversion system with battery storage using simulated annealing. Applied Energy. 2010. Vol. 87. pp. 592-598. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.05.022
Nowdeh S., Mahdi H. Economic designing of pv/fc/wind hybrid system considering components availability. I. J. Modern Education and Computer Science. 2013. Vol. 7. pp. 69-77. https://doi.org/10.5815/ijmecs.2013.07.08
Kuzyk R.-I., Biletskyi Y. Energy-Shaping Control of the Wind-Solar Power Plant with a Hybrid Energy Storage System. Proceedings of the 9th Int. Conf, of Young Scientists EPECS-2019. Electronic edition on CD-ROM. 2019. pp. 84-89.