Intelligent vind-sólar bæðingarkerfi með Fuzzy-PID stýringu fyrir aukin bateryjastýring og MPPT

Úrvísi

Þetta tilboð lýsir vind-sólar samhliða orkustofnunarkerfi sem byggist á framleiðslulegri stjórnunartechnologi, með markmiði að haga við orkuröskunum í ekta og sérstökum notkunarsviðum á háætlu og kostgjarnlega. Kjarni kerfisins liggur í þekktu stjórnunarakerfi sem er miðjað um ATmega16 mikilprósessara. Þetta kerfi heldur utan um Maksimala Orkupunkt Stig (MPPT) bæði fyrir vind- og sólorku og notar bestuð algrím sem sameinast PID og dýflötastjórnun til nákvæmrar og hágæðar lausnar/hleðslustjórnunar að grunnþingsins - rafrasanns. Þar með hefur það áhrif að mikið aukar heildarorkugjafarkraft kerfisins, lengir líftíma rafrasannsins og tryggir öruggu og kostgjarna orkuveitingu.

I. Verksviðs bakgrunnur og mikilvægi

1. Orkurammi: Á víðvitrar staðbundnum orkueiningum er verið að drepa af sig, sem myndar mikilvægar hermunerfi við orkujöld og hæfileika á löngunni. Að leggja athygli á að breyta og nota hreina, endurbætana orkur einkenni eins og vind- og sólorce hefur orðið aðalstrategía til að leysa núverandi orku- og umhverfisvandamál.
2. Kerfis gildi: Vind-sóla samhliða kerfið nýtir fullt úr náttúrulegum viðmóti vind- og sólorku í tíma og staðsetningu (til dæmis, sterka sólskin á dag, mögulega stærri vind á nótt), sem yfirleitt yfirbrýtur ósamræmd orkufjölmiðlun. Það er strukturalegt rætt, lágt keyrir kostnaðar sjálfstæð orkuveitingarlausn, sem efektívt leysir orkuveitingarvandamál fyrir einlæg, fjarskiptastöðvar og loftslagsgrímanstöð í órafaðum eða veikra orkuveitingar fjartærum svæðum.
3. Mikilvægi kjarnaþátta: Rafrasanninn, sem er orku geymslu hlutur kerfisins, er mikilvægur til að tryggja óhættan orkuveitingu til hleðslu í tíma þegar engin vind eða sól er. Kostnaður hans gerir stórt hlutverk í allri orkugjafa. Því er aukin rafrasanns lausnargjöf og bestuð hleðslu/lausnarskipulag til að lengja hann vaxtar tíma mikilvægt til að læsa kerfis ljósferðarkostnað og auka reksturs öruggu.

II. Heildar kerfis hönnun

1. Kerfis kjarna markmið:
• Orkufang greining: Staða optima stjórnun fyrir hástaða á orku sem er framleidd af vindur og sólupanel, að ná Maksimala Orkupunkt Stig (MPPT) til að nytja fullt úr náttúrulegum uppspretturnar.
• Orku geymslu kerfi stjórnun: Skapa heimildar til að stjórna rafrasanns lausn og hleðslu ferli, til að forðast oflausn og ofhleðsla, skjótlegt varðveita rafrasann, og mikið auka lausnargjöf og vaxtatíma.
2. Kerfis tæknileg skipulag:

Kerfið er búið upp af þremur aðal virkni einingum, samstarfsað af miðju stýringar CPU til að form að fullt intelligenta stýringarkerfi.

III. Kjarna stýringar teknologí: Intelligent rafrasanns stýring

1. Rafrasanns val og grundvallar:
• Tegund: Þetta lausn velur viðeigandi rafrasann, sem eru teknologísk fullkomnir og lágt kostnað, viðeigandi fyrir litla skala vind-sóla samhliða kerfi.
• Starfsregla: Rafrasanns lausn og hleðsla eru í raun ferli sem breytir raforku í efnavirkni og öfugt. En vegna atburða eins og eldsnefnapól, getur orku umskipti ekki náð 100%.
2. Stýringar áhættur og bestun aðferð:
• Vanrangir við venjulegu stýringar: Venjulegar PID stýringaraðferðir fara mjög á nákvæm matematísk líkan af stýrðu hlutinu (rafrasann). Rafrasann er ekki-línulegt, tíma-breytilegt kerfi sem parametrar (innri móti, efnaþéttleiki o.fl.) breytast dynamíska með umhverfis hita og notkunaraðstæðu, sem gerir erfitt að setja upp nákvæm líkan. Þetta leiðir til áhættu að dreifa venjulegar PID parametrar, lágt anpassunargildi, og ónákvæmur stýringarprestun.
• Notuð fremstu stýringaraðferð: Þetta lausn notar Fuzzy-PID samsett stýringaraðferð, sem sameinar förm bæði:
• Förm Fuzzy stýringar: Ekki þarf nákvæmt matematísk líkan af stýrðu hlutinu, getur tekið við ónákvæm inntaksgögn, sýnir sterk anpassunargildi við breytingar á rafrasanns parametrar, og getur innifalið kenningafræði.
• Förm PID stýringar: Getur náð hágæða, núll stillihlutaprestun stýringar þegar kerfis munur er litill.
• Stýringarvirki ferli: Kerfið halda utan um munur e(t) milli rafrasanns settar spenna og raunverulegra spenna. Þegar munur e(t) er stór, Fuzzy stýringar hafa aðalhlutverk fyrir flott svar. Þegar e(t) minnkar inn í ákveðin bil, brottar hann mjög yfir í PID stýringar fyrir finna stillingu. Að lokum er úttagsskipting u(t) breytt til að stjórna MOSFET gildi, til að ná dyna bestun á lausn straum.

IV. Lausnarsamantekt og áætlanir

• Stýringar áhrif: Vind-sóla samhliða orkustofnunarkerfi sem er hönnuð í þessari lausn ná að ná optimal rafrasanns lausn/hleðslu stjórnun með samhliða inteligent Fuzzy-PID stýringaraðferð. Þetta skyldi ekki að tryggja rafrasann og lengja vaxtatíma, en einnig auka fangagjöf vind- og sólorku með MPPT, sem auki heildar gjöf alls orkustofnunarkerfisins.
• Rafbirtingar árekstur: Rafbirtingar sýna að stýringar er rétt og hæfileg hönnuð, starfa örugglega og örugglega, og sýna góða dyna svara prestun og stillihlutaprestun.
• Notkunaraðstæður: Þetta samhliða vind-sóla orkustofnunarkerfi með intelligent rafrasanns stýringar teknologi er sérstaklega viðeigandi fyrir aðstæður eins og fjartækt svæði án ráðherra, eyjar, grasvöll, og fjarskiptastöðvar. Það býður upp á mikilvægar efnahags- og samfélags ályktanir og hefur breiða notkunaraðstæður.