模糊决策能源管理系统的一个太阳能与风力可再生能源系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上模糊决策能源管理系统的一个太阳能与风力可再生能源系统奥努尔·欧达尔·门吉吉雷松省大学，吉雷松省技术职业学校高等教育，28200吉雷松-土耳其伊斯梅尔从统计特征来确定图谱卡拉丹兹技术大学，工程学院，电气与电子工程系，61080特拉布宗-土耳其.tr摘要-本文，智能能量管理包括光伏/风（光伏/瓦）可再生能源资源的研究。由于操作性能的来源是不相同的不同时间的一天以及不同季节的一年，一个能源管理系统需要一个可持续的能源供应为用户。一个使用模糊决策的方法（频分复用）是本研究中提出来管理供应电力来自太阳能/瓦特负荷。该差分为基础的智

2、能管理系统（短信）决定开关序列的光伏系统考虑的环境条件和电源的负载要求。为防止供电中断负荷开关从一个到另一个来源，一个算法，包括在短信。该差分为基础的短信模型仿真和测试的真正时间在实验室环境中为了验证经营绩效。关键词模糊决策；风力发电；太阳能电池板；可再生能源；能源管理一、导言并行的能源需求，能源成本迅速增加并行与环境问题在全球污染问题。因此环境友好的能源来源获得的重要性与日俱增。在过去几十年,投资风能，太阳能，燃料电池，潮汐等有了重要的发展。可再生能源的来源是由自然存在的能源，自我更新，假定从来没有用完的太阳能，风能，地热能和潮汐能等。 1。把能量从这些来源转换到一个不同的类型所需的负荷。经

3、营这些不同类型的可再生能源的来源比他们单独运行更复杂。在一个系统，包括太阳能或风力，只有一部分是控制，但是当他们一起工作的每一部分都单独控制，除了共同控制。当他们一起工作，每一个组成部分，必须分别进行调整以使他们互相竞争，使他们相应的运作。当太阳能电池板的水平变化，不能提供恒定的功率。同样，当没有风，风机不工作。如果其中一个来源产生的能量低于需要量，比其他来源的成功提供剩余量，使负载正常工作。目标管理系统是做出正确的决策，使负载在额定电压和频率值连续得到所需要的功率。该系统包括风轮机模拟器，太阳能电池板，电池，最大功率点跟踪（光伏） 2和充电调节器，断路器，逆变器和负荷。能源管理是通过考虑风力

4、和太阳的位置。双方的风力涡轮机和太阳能电池板能单独供给负载。但如果没有风荷载所必须提供的太阳能电池板。同样，如果在夜晚没有太阳，风力涡轮机必须提供所有负载。在类似的情况下，系统必须根据控制功率水平从风能和太阳能光伏系统提供。该差分为基础的短信决定是否光伏，风力或两个系统投入服务，供应电力的负荷防止任何不连续负载功率。这些情况是根据能源管理软件采取决定SPS或韦斯开启或关闭。他们都能根据环境条件在同一时间开启SPS或韦斯供应负荷。在系统中，最大功率的风力由FLR块 3，4 立即计算。在这项研究中的风和太阳能光伏板是用来作为主要的动力来源。电力所产生的这些来源是收集在一个48伏直流母线，然后应用到

5、负载的单相逆变器。发电量从风能系统（韦斯）和光伏电池的直流总线，是由该短信考虑电力需求的负荷和发电的可再生能源。整个系统的性能测试在实验室环境中系统验证。二、太阳能/风能生产系统实验设计太阳能与风力能源生产系统显示在图1。该系统由风轮机模拟器（垃圾焚烧），太阳能电池板，电池，最大功率跟踪和充电调节器，传感器，交流负载，斩波器和逆变器组成。在系统研究，结合所提供的电压和排水措施对48伏直流母线。然后共直流母线电压转换为220/ 50赫兹交流电压的变频器供电交流负载。韦斯的安装功率为3千瓦。同样，太阳能板安装在最高320每1千瓦的斩波器和额定功率3千瓦的逆变器。图1、太阳能与风力可再生能源A .风

6、轮机模拟器这个子部件包括2个感应电机，其中一个是5千瓦的发电机另外一个是3.5千瓦的电动机，连接33自激电容器，变压器（380/36伏，50赫兹和2.2伏安），3相整流桥，斩波器（1千瓦，1972伏的输入电压和输出电压48伏），一个3千瓦的逆变器（48伏输入电压和输出电压220伏50赫兹）和交流负载。风力发电机组模型是通过附加2个异步电机轴一起。在这里，第一个异步电机是用来模拟风力机，提供机械动力输入到另一个，这是用来作为发电机。代表作为第一机风机是由一个3相异步驱动模拟风力机的运行在不同转速和功率水平。二机是用来作为一个异步发电机，获得机械输入功率从风仿真器和激发自激电容连接到输出端子机。机

7、器使用的实验装置3个阶段。因此产生的电压也进行三阶段的电压，这是转换为直流用3相整流桥和控制的斩波器有一个48伏直流母线电压。这是输入电压逆变器。最后对逆变器输出的交流电压，其值为220/50赫兹供电负荷。斩波器的输入电压和输出电流值转移到计算机的传感器与此，即时数据收集系统。B .太阳能面板系统设计的SPS由4个光伏板组成，最大功率跟踪和电荷调节剂（12/ 24 /36 /48伏电池充电电压和可调的情况），2个电池（12伏/60啊），斩波器（1千瓦，1972伏的输入电压和输出电压48伏），逆变器（48伏输入电压和输出电压220伏50赫兹）和负载。附加板等系统中串行，并行或串行并行，可以获得不

8、同的电流和电压值。根据瞬态光伏板工作在最大功率值通过使用最大功率追踪。提供的电压通过斩波器输出，电压固定的价值的48伏直流电。这个值是逆变器的输入值。在逆变器输出的交流电压为220/50赫兹是取得和负载提供电压。同样，如即时战略系统，在系统的斩波器的输入电压和输出电流值转移到电脑上的传感器，通过这一瞬间对系统数据收集。C .能源管理能源体系的用户总是要可持续的能源管理，能源在需要的时候准备好。因此，重要的是有一个有效的能源管理，特别是电力系统的可再生能源。由于发电光伏和风力是受天气影响很大，能源管理等系统比传统的变得更复杂，因为管理系统必须处理的变化的气候条件以及负载电力需求的变化。图1显示了

9、实验装置，太阳能和风力能源分别连接到48伏直流电逆变。输出电压的光伏系统控制的直流斩波器而rectifier-dc斩波器组合是用来控制输出电压的一部分。两个电压光伏和风力涡轮机的控制和保持恒定在48伏直流电，这是输入电压升压逆变器，如图1所示。图2、能源管理流程图最重要的一部分，能源管理可从每个能源系统知道最大值。最大功率1千瓦的系统。30%的最大功率是预留用于维持可持续性当输入来源不足以供应所需功率。这意味着只要生成的功率变化小于300或更少将不会有任何不连续的负载。请求的交换必须按照数额的备用电源和负荷需求功率。该算法开发的正确的转换和能源管理在图2。最重要的挑战是确定最大功率可以从风力涡

10、轮机和太阳能电池板的环境条件的改变。最大功率跟踪提供最大的系统电源的太阳能电池板。但可以从风机提供的最大功率必须计算。这种计算是通过森林。D .模糊推理模糊逻辑在工业中有很多的应用。大多数工业在控制区应用外语。模糊逻辑推理算法通常用于频分复用，其中发现应用系统需要一个结论，确定输入数据。因为风的条件是不确定的和不可预测的，所产生的电力风能系统变得不明朗，包括输出功率最大为。因此模糊推理算法来确定最大功率产生的韦斯。模糊推理用于确定最大功率的韦斯表示在图3。图3、频分多路复用频分复用通常模糊输入和评估他们的规则体系，是成立较早的投入产出关系的不确定系统的模糊隶属度函数和模糊规则。被评价的模糊规则

11、产生模糊规则的结论模糊输入相互作用。如果输入变量是脆的，那么他们模糊值模糊化。同样，如果输出是需要清晰的，然后得出模糊输出转换为离散值的过程被称为反模糊化。在这项研究中，输入值的差分电压和电流的测量从韦斯。生成的规则是用来与输入电压、电流和功率的韦斯取决于风速条件。阻燃算法在有限差分法是用来获取最大发电从韦斯的不确定和不可预测的条件。建设的法治基础，类似于一个模糊逻辑控制器作为讨论5,6,9。设计为基础的有限差分模型在自由环境中如图4所示。最大风力的价值是由有限差分法利用斩波器的输入VDC/DCI和输出IDC/DCO。风力发电机组，3期变压器，3相整流桥和一个直流/直流转换器都被假定为一体的系

12、统。所有的计算基于价值的VDC/DCI和 IDC/DCO 。由于斩波器输出电压保持恒定在48伏直流电，主变量的输出端子的直升机或共用直流母线，是当前的输出端子的直升机。输出电流的斩波器的控制电压的韦斯是变量的变化反映在韦斯的权力。因此活动所产生的电力，韦斯是从方程1。PDC/DC = 48 x IDC/ DCO(1)图4、输入和输出值的图5、FLR输入在线数据收集和传输到电脑是用来确定数额的负载功率，提供从风光来源。同时，数据代表韦斯数量，采用有限差分法来确定最大功率由韦斯产生的瞬间测量。最大功率值都韦斯和光伏板是用于能源管理的研究。在图5，脆的电流和电压值转换为模糊值。三角型隶属函数是用来表

13、示7个模糊子集。在该系统中的电流和电压值分别从5到23,5和从27伏至55伏。下限电压对应到下限风速。低于下限电压所需的能量转换不满意。因此，电压低于27伏视为零。输出的差分输出功率是空间，计算提供最大功率值的韦斯。电力所产生的韦斯作为一个功能不同的风速。因此，最大功率从韦斯的变化取决于风速水平，必须确定不同的速度级别根据风速变化。因此，最大功率表面韦斯是分成七个模糊地下如图6所示。图6、7级功率输出空间三、实验系统图7、测试系统系统的实验装置如图7。风速变化通过手动调整驱动电机速度。测量数据传输到电脑和评价的有限差分法和能量管理算法，它模拟仿真和加工的在线实时操作。四、讨论和结果分析能量管理

14、算法仿真模型如图8所示。电流和电压数据从卫生和植物检疫措施，韦斯和负载是通过收集数据采集卡传输到计算机。需要计算和能源管理措施进行处理，把开关打开或关闭。结果如图9- 13。图8、能源管理算法仿真模型在0 - 14周期负载200瓦特功率见图11。在这期间，风力是550瓦特如图12所示。根据实际负荷的地位和保证保留300瓦的功率，韦斯可以供应独自系统如图9所示，而SPS不运行，如图10所示。因为直升机损失，SPS只花少量。在14- 20，有一个400 W负载。在此期间由韦斯和其余的功率提供一个风力最大值为550瓦和180瓦的负载功率，保留350瓦。即使在最大风能550瓦特400个瓦特负荷是由韦斯

15、提供的。其余的150瓦的功率被保留。由于保留功率应该是300瓦特，剩下的是SPS所提供的。在这种情况下即时功率300瓦可以容忍的能源管理程式。同时，功耗直流斩波还应注意。在=20 - 28的时期有一个负载500W。在此期间有一个风力的最大值为550瓦和220瓦功率的负载是由韦斯。其余的权力已预留330瓦特。即使在最大风能550瓦特，负载功率500瓦可通过韦斯50瓦特功率是保留功率为300W .然而，韦斯无法负荷供电和备用电源单独。因此，SPS打开，开始提供额外的功率400W这个瞬间功率300瓦特的变化可以容忍的能源管理程式。图9、电流，电压和功率的变化图10、电流，电压和功率的变化 图11、电

16、流，电压和功率的变化图12、从韦斯输出的变化的最大功率值图13、功率比较在30 - 60秒期间，韦斯能供给负载和本身功率保留的SPS。在60 70，韦斯和SPS一起运行和负载供电。在70 - 100周期只有韦斯运行。在这个时期，如果有足够的太阳辐射的电池可以充电。在图13中， t=25的比较功率。在这里，风电机组，太阳能电源功率，负载功率和最大的风电机组。能源管理计划是提供额外的功率能量瞬时负荷变化。五、结论模糊推理为基础的能源管理系统的开发和应用的一个小规模的风力/光伏能源系统。以确定由不同风速韦斯产生的最大功率，采用模糊决策制定。最大功率产生的韦斯和光伏系统所使用的能量管理算法的开启/关闭

17、系统供电负荷而保留一定的功率，用于可持续发展。该能源管理系统和有限差分法模拟仿真和测试使用在线实验室的实验装置。结果表明，性能和能源可持续发展的作用。应该注意的是，如果没有很长一段时间的风和太阳，并没有保留功率，那么可持续性是无法保证的。必须有计划的防止如电网或柴油发电机的不连续的额外关注。感谢这项工作是由卡拉丹兹技术大学工程2008.112.004.2支持的。参考： 1v .quasching，认识可再生能源系统，英国：Earthscan 出版社，2005。 2T .esram， Chapman, P. L.，比较光伏阵列最大功率点跟踪技术，能量转换汇刊，2007-06，22卷2号。 3 L

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