IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION
The paper addresses the problem of improving the energy efficiency of autonomous pumped storage systems based on photovoltaic (PV) power plants. Based on the developed simulation model of the "PV – induction motor drive – centrifugal pump" system, an algorithm for matching the inst...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/596 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Vidnovluvana energetika |
Institution
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1861137262356463616 |
|---|---|
| author | Golovko , V. Semenenko , R. |
| author_facet | Golovko , V. Semenenko , R. |
| author_sort | Golovko , V. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-30T21:07:05Z |
| description | The paper addresses the problem of improving the energy efficiency of autonomous pumped storage systems based on photovoltaic (PV) power plants. Based on the developed simulation model of the "PV – induction motor drive – centrifugal pump" system, an algorithm for matching the installed capacities of the system units has been developed. The expediency of frequency control based on the combinator characteristic to maintain maximum efficiency is substantiated. The method for matching the characteristics of the photovoltaic station and the pumping unit has been improved by synthesizing a frequency control law based on the combinator dependence. A methodology for selecting pump units is proposed, taking into account the excess of the pump's nominal power over the drive power by 1.3–2 times, which allows expanding the control range and increasing operation stability under low solar insolation. Simulation results confirmed that the application of a parallel pump operation scheme with a stepped control algorithm allows achieving a solar energy utilization coefficient for water storage at the level of 58.5%. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2026.1(84).55-76 |
| first_indexed | 2026-03-31T01:00:06Z |
| format | Article |
| id | veorgua-article-596 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-31T01:00:06Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | veorgua-article-5962026-03-30T21:07:05Z IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ УЗГОДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСА СИСТЕМИ ГІДРОАКУМУЛЮВАННЯ ТА ФОТОЕЛЕКТРИЧНОЇ СТАНЦІЇ Golovko , V. Semenenko , R. energy storage, water, renewable energy sources, solar radiation, photovoltaic power station, solar irradiation, pumped storage, power plant. акумулювання енергії, вода, відновлювані джерела енергії, сонячна радіація, фотоелектрична станція, сонячне випромінювання, гідроакумулювання, електростанція. The paper addresses the problem of improving the energy efficiency of autonomous pumped storage systems based on photovoltaic (PV) power plants. Based on the developed simulation model of the "PV – induction motor drive – centrifugal pump" system, an algorithm for matching the installed capacities of the system units has been developed. The expediency of frequency control based on the combinator characteristic to maintain maximum efficiency is substantiated. The method for matching the characteristics of the photovoltaic station and the pumping unit has been improved by synthesizing a frequency control law based on the combinator dependence. A methodology for selecting pump units is proposed, taking into account the excess of the pump's nominal power over the drive power by 1.3–2 times, which allows expanding the control range and increasing operation stability under low solar insolation. Simulation results confirmed that the application of a parallel pump operation scheme with a stepped control algorithm allows achieving a solar energy utilization coefficient for water storage at the level of 58.5%. У роботі розглядається задача підвищення енергоефективності систем автономного гідроакумулювання на базі фотоелектричних станцій (ФЕС). На основі розробленої імітаційної моделі системи «ФЕС – асинхронний електропривод – відцентровий насос» розроблено алгоритм узгодження встановлених потужностей агрегатів системи. Обґрунтовано доцільність частотного регулювання за комбінаторною характеристикою для підтримки максимального ККД. Удосконалено метод узгодження характеристик фотоелектричної станції та насосної установки шляхом синтезу закону частотного керування на основі комбінаторної залежності. Запропоновано методику вибору насосних агрегатів з урахуванням перевищення номінальної потужності насоса над потужністю приводу в 1,3–2 рази, що дає змогу розширити діапазон регулювання та підвищити стабільність роботи за низької інсоляції. Результати моделювання підтвердили, що завдяки застосуванню схеми паралельної роботи насосів з алгоритмом ступінчастого регулювання можна досягти коефіцієнта використання сонячної енергії для акумулювання води на рівні 58,5 %. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2026-03-28 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/596 10.36296/1819-8058.2026.1(84).55-76 Возобновляемая энергетика; № 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 55-76 Відновлювана енергетика; № 1(84) (2026): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 55-76 Vidnovluvana energetika ; No. 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 55-76 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2026.1(84) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/596/507 Copyright (c) 2026 Vidnovluvana energetika |
| spellingShingle | energy storage water renewable energy sources solar radiation photovoltaic power station solar irradiation pumped storage power plant. Golovko , V. Semenenko , R. IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title | IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title_alt | УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ УЗГОДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСА СИСТЕМИ ГІДРОАКУМУЛЮВАННЯ ТА ФОТОЕЛЕКТРИЧНОЇ СТАНЦІЇ |
| title_full | IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title_fullStr | IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title_full_unstemmed | IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title_short | IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR MATCHING CHARACTERISTICS OF THE PUMP OF A PUMPED STORAGE SYSTEM AND A PHOTOVOLTAIC STATION |
| title_sort | improvement of the method for matching characteristics of the pump of a pumped storage system and a photovoltaic station |
| topic | energy storage water renewable energy sources solar radiation photovoltaic power station solar irradiation pumped storage power plant. |
| topic_facet | energy storage water renewable energy sources solar radiation photovoltaic power station solar irradiation pumped storage power plant. акумулювання енергії вода відновлювані джерела енергії сонячна радіація фотоелектрична станція сонячне випромінювання гідроакумулювання електростанція. |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/596 |
| work_keys_str_mv | AT golovkov improvementofthemethodformatchingcharacteristicsofthepumpofapumpedstoragesystemandaphotovoltaicstation AT semenenkor improvementofthemethodformatchingcharacteristicsofthepumpofapumpedstoragesystemandaphotovoltaicstation AT golovkov udoskonalennâmetoduuzgodžennâharakteristiknasosasistemigídroakumulûvannâtafotoelektričnoístancíí AT semenenkor udoskonalennâmetoduuzgodžennâharakteristiknasosasistemigídroakumulûvannâtafotoelektričnoístancíí |