Intelligent Wind-Solar Hybrid System með Fuzzy-PID Stjórnun til Bættar Batteríastjórnunar og MPPT

Ítreining

Þessi tilkynning birtir vind- og sólarflutningarkerfi á grunni uppilifs ræðstýringar, með markmiði að auðveldlega og hagkvæmt leysa orkuröskunarbeiðnir í einangraðum svæðum og sérstökum notkunarsviðum. Kjarni kerfisins liggur í heilsusameindu ræðstýringarkerfi sem byggist á ATmega16 mikrosporri. Þetta kerfi framkvæmir Maksimala Flutningspunktastjórnun (MPPT) fyrir bæði vind- og sólarorku og notar bestuðu reiknirit sem sameinar PID- og dulsamræðstýringu fyrir nákvæm og hagkvæm stjórn á ladingi og aflingi á aukalegum hlutanum – rafrasinni. Þannig er mikið aukin samtals flutningarefni, lengdur líftími rafrasanna og tryggt orkuþol á sama tíma og hagkvæmni.

I. Verkefnabakgrunnur og Mikilvægi

1. Orkuverkefni: Á víðsýnum, er heimurinn að losna af heilbrigðum fossílum, sem gerir mikilvæga herferð við orkusekurit og hagkvæman þróun. Að leggja áherslu á aukinn þróun og notkun reinna, endurbætandi orkurafurða eins og vind- og sólarorku hefur verið aðalstrategía til að leysa núverandi orku- og umhverfisverkefni.
2. Kerfisgildi: Vind- og sólarflutningarkerfi notar fullt af náttúrulegu tengslum milli vind- og sólarorku eftir tíma og staðsetningu (til dæmis, sterka sólarljós á dag, mögulega sterkari vind á nótt), sem yfirleitt brotar afbrot millibroti einvirðings flutningarkerfa. Þetta er skilgreint og hagkvæmt sjálfstæð orkuþolakerfi, sem efektívt leysir orkuþolaverkefni fyrir byggingar eins og bústaðir, fjarskiptastöðvar og veðurstöðvar í ógefyldum eða sveikum geyslaörkuvíddum.
3. Mikilvægi aukalegra hluta: Rafrasin, sem er kerfisins orkugeymsla, er mikilvægur til að tryggja samruna orkuþol til laufs í tíma þegar engin vind eða sól er. Kostnaður hans myndar mikilvægan hluta alls flutningarkerfisins. Því er aukin ladingarafl rafrasa og bestuð lading/aflingarstrategíur til að lengja líftíma hans mikilvæg fyrir að minnka líftímakostnað kerfisins og auka reksturtryggingu.

II. Samtals Kerfisútfærsla

1. Aðalmarkmið Kerfisins:
• Optimal Orkutenging: Framkvæma bestu stjórn á orku sem er framleiðin af vindhröttum og sólarhröttum, að ná í Maksimala Flutningspunktastjórnun (MPPT) til að fullt nota náttúruressursskrá.
• Stjórn á Orkugeymslu: Skapa heilsusama stjórn á ladingi og aflingi rafrasa, að forðast oflading og ofafling, að tryggja rafrasinn, og auka mest mögulega ladingarafl og líftíma hans.
2. Kerfisstofnun:

Kerfið er samsett úr þrem helstu virkniarmódulum, sem eru samstarfsað af miðju stýringarkerfi til að formi heilsusamtals ræðstýringarkerfi.

III. Miðju Stýringartækni: Heilsusama Rafrasastjórnun

1. Rafrasaval og Grunn:
• Tegund: Þetta lausn velur vartfæra blýrafras, sem er teknilega fullorðin og hagkvæm, viðeigandi fyrir litla vind- og sólarflutningarkerfi.
• Hvernig hann virkar: Lading og afling rafrasa eru í raun ferli sem breytir orku í kemileg orku og öfugt. En vegna atburða eins og elektrodapólun, getur orkuumbreytingarhlutfallið ekki nálgast 100%.
2. Stýringarherferðir og Bestun:
• Vanvæði Sönnu Stýringar: Klásísk PID-stýringarferli er mjög háð nákvæmum stærðfræðilíkanum af stýrtu hlutnum (rafrasinn). Rafrasi er ólínanlegt, tíma breytilegt kerfi, þar sem stök hans (innri motstand, rauðaþéttleiki, o.s.frv.) breytast dynamískt með umhverfis hita og notkunarstaða, sem gerir það erfitt að setja upp nákvæm líkan. Þetta leiðir til áskoranir í að stilla sönnu PID-stillingar, lágt anpassanaleg og ófullkomna stýringarprestönnu.
• Notuð Fræðileg Stýringarferli: Þetta lausn notar Fuzzy-PID sameiningarstýringarferli, sem sameinar kosti bæði:
• Fuzzy-stýringar kosti: Ekki nauðsynlegt að hafa nákvæmt stærðfræðilíkan af stýrtu hlutnum, getur valdið ónákvæmum inntaksgögn, sýnir sterk anpassanaleg við breytingar á rafrasastökum, og getur innifalið sérfræði.
• PID-stýringar kosti: Getur náð hápræsum, núll stöðugri villu stýringu þegar kerfisskilningur er litill.
• Stýringarferli: Kerfið heldur áfram að gera grein fyrir mismun e(t) á milli rafrasans settu spennu og raunverulegu spennu. Þegar mismunur e(t) er stór, lýtur fuzzy-stýringar fyrir hratt svar. Þegar e(t) minnkar inn í ákveðna bil, skiptir hann slæmlega yfir í PID-stýringar fyrir finn reglur. Lokalist er útflutningarskipun u(t) breytt til að stjórna pligtíma af orkustjórnunargervi, að ná í dynað bestun á ladingastraumi.

IV. Lausnarsamþykkt og Upphaf

• Stýringar Árangur: Vind- og sólarflutningarkerfi sem er hönnuð í þessu lausnartilboði hefur árangursfullt náð í bestu rafrasalading/aflingarstjórnun með Fuzzy-PID sameiningarstýringarferli. Þetta varðveitir rafrasinn, lengdur líftíma hans, og aukar jafnframt orkutengingu vind- og sólarorku með MPPT, sem aukar samtals flutningarefni alls flutningarkerfisins.
• Rannsóknarstendur: Rannsóknarstendur sýna að stýringarkerfið er rétt og hæfilegt skapað, keyrir örugglega og örugglega, og sýnir góða dynað svar og stöðugt nákvæmni.
• Notkunarfrelsi: Þetta samþætt vind- og sólarflutningarkerfi með heilsusama rafrasastjórnunarteikni er sérstaklega viðeigandi fyrir svæði eins og ógefyldir geyslaörkuvíddir, eyjar, beitefjöll, og fjarskiptastöðvar. Það býður upp á mikilvægar efnahags- og samfélagslegar kosti og hefur breiða notkunarfrelsi.