基于multi-Agent和Petri网的分布式风光互补系统

近年来随着“大机组、高电压、大电网”发供电模式的弊端日益显露, 分散式供电系统成为21世纪电力工业的发展方向.此外, 随着风力、太阳能等可再生能源的飞速发展及其发电效率的不断提高, 使研究风光互补系统的分布式供电有着重要意义. 文中提出一种基于multi-Agent的分布式风光互补混合供电系统, 将分散的风力、太阳能光伏发电装置组成分布式系统, 并采用有色Petri网建立了multi-Agent的协作模型. 通过模拟风力–太阳能的运行情况, 证明了分散控制策略的有效性.     

分散式风力-太阳能发电系统的监测系统设计与实现

针对分散式风力-太阳能发电系统混合控制研究的要求,设计了基于工业以太网的风力-太阳能发电系统实时监测系统,实现了电压、电流、功率、谐波等电能质量参数的动态监测;同时详细分析了其结构组成、硬件设计和软件设计流程等;软件系统采用Visual C++设计开发,主要包括监测平台和数据采样系统;数据采样系统采用多线程方式设计,实时地采集硬件系统各模块的相关数据;监测平台主要实现电能质量参数的不断更新及图表的实时动态显示;监测平台与数据采样系统采用Modbus协议,通过工业以太网实现相互间的实时通信和数据传输;实验结果表明,监测系统可靠性高,实时性良好.     

离网型风光混合能源发电系统的仿真研究

风光混合能源发电系统是为了弥补独立的风力发电系统和光伏发电系统不足而设计的独立发电系统,可以充分利用风能和太阳能资源,具有无污染供电质量好等优点.为了提高风光互补发电系统的利用率,满足负载的供电要求,必须对系统能量进行有效管理.风光双通道的输出电压具有共直流母线的特点,如何配置风力发电机、光伏电池板和蓄电池来满足负载需求,为使风光混合能源得到充分利用,采用MATLAB/Simulink平台环境,建立风力机、发电机、光伏阵列、Buck变换器、双闭环控制器等子系统模型;用内环电流、外环电压控制的双闭环PWM技术,分别对风光混合能源发电系统的输出电压进行控制,对比分析无储能元件的系统性能;在风能和太阳能能量交替出现情况下,对风光混合能源发电系统进行性能研究,分析了随机性扰动输入下系统的实际模态与性能仿真,结果表明了系统模型和控制策略的正确性,为指导实际工程优化提供了理论依据.     

绿色能源与生态环境控制

控制技术的发展和应用紧密联系着社会的进步和需求 ,不可再生的化石能源的日益短缺和环境污染 ,使人们越来越重视开发利用各类可再生的绿色能源和生态环境保护建设 .文章研究分析了能源状况与可持续发展问题 ,通过研究风力发电、太阳能光伏发电系统 ,提出若干关键控制问题与对策 .作为应用实例 ,文中给出一个利用CAN总线对风力-太阳能混合电站、温室进行监控与能量管理 ,从而构成一个环保、节能、和谐生态环境的混合电站     

混合能源风机太阳能转化系统

混合能源风光互补转化发电系统,是一种风光互补发电装置,其主要包括太阳能光伏组件、风力发电机、逆变器、风光互补控制器、蓄电池等组件。该转化系统在一定程度上弥补了单一发电系统随环境制约的缺点,大大降低了风光单一发电的不稳定性。系统造价低,可靠性高、转化简单、继而实现能源利用最大化。     

可再生能源分布式发电能量管理的复杂性研究

本文主要研究可再生能源分布式发电系统能量的优化与协调问题.基于系统能量管理中优化与协调控制问题的复杂性,提出采用基于Agent的建模与仿真方法进行研究.针对系统要求,以分散式发电系统的实体节点的映射封装Agent,提出了智能混合控制Agent的概念,建立了3层混合Agent的内部结构模型;并建立了以个体层、组织层和社会层构成的3层动态层级MAS体系结构,进一步辅以主导Agent和移动Agent辅助系统优化与决策,最终建立了一种新的面向再生能源的分散式发电系统能量管理的MAS宏观模型.最后应用有色Petri网对系统的优化与协调过程进行了动态模拟,验证了所提出的结构的正确性、合理性和有效性.     

农用无线传感器节点基于混合能量收集和利用的自供电系统设计

智慧农业的实现基础是能够高效可靠地采集并传输农田环境信息。农业生产环境具有复杂、影响因素多、异质性大等特点,这对传感器节点的适应性及供电系统提出更高的要求。本研究创新性地设计了一种农业环境微能量收集系统。该系统将太阳能、土壤温差能和微型风能混合收集,并利用所设计的一体化发电系统实现对无线传感器网络节点自供电。采用高效的电能管理电路实现了各能量的互补利用,达到了通过对混合环境微能量的高效收集来为无线传感器节点稳定供电的目的。文中针对多种能量收集策略、最大功率点跟踪技术以及阻抗匹配功能实现等问题进行了分析研究,并总结了目前混合能量收集技术的现状及发展趋势。     

提高自然能源发电效率的仿真系统

日本神钢电机公司开发了能够综合验证电力变换装置特性、性能等的仿真系统,它用计算机模拟太阳能发电及风力发电的实验数据.为提高太阳能及风力等自然能源的发电实用性,电力变换装置的性能至关重要,而这次开发的系统就是以提高该装置的性能为目的而开发的.做为综合了太阳能与风力的自然能源电力变换装置用的开发系统在日本尚属首创.     

光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计

对配电网发电系统进行设计,可以减少电网输电时产生的故障,提高配电网运行效率。当前方法利用一次性能源,例如石油、煤炭以及天然气等化石能源实现发电系统的设计。由于化石能源在本质上,是数万年以来由太阳能辐射至地球的一部分能源,该能源消耗快,导致发电系统运行不稳定。为此,提出光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计方法。该方法对光伏并网接入配电网进行研究,利用图解的方式详细介绍并网点及接入点,系统的硬件部分通过光伏阵列以及一体化框架、逆变单元VSR、交流配电单元以及放电模块和系统电源电路,组建太阳能光伏并网接入配电网发电系统构造。采用三相桥结构对太阳能发电系统电路进行设计,太阳能发电系统的温度采样模块设计中,利用的是温度传感器AD590,根据TLP250驱动Power MOSFET完成放电控制模块的组建,依据光伏阵列、利用80C196MC等可逆变流控制组建光伏并网逆变模块。系统的软件部分利用构建光伏并网接入配电网的太阳能发电数学模型实现。实验证明,所提方法有效利用可再生资源与绿色能源,实现发电系统的稳定设计。     

风光混合发电监测系统的开发研究

监测系统对于风光混合发电系统的稳定可靠工作具有重要作用。根据风光发电系统的要求,讨论了需要监测的参数,在此基础上,设计了无线传感器网络监测系统。介绍了监测系统的结构及其硬件构成,采用C#语言进行了监测系统软件的研究开发。该风光混合发电监测系统的研制为提高风光电混合发电系统的可靠性和稳定性、消除安全隐患、提高工作效率提供了重要的技术支持。     

生态物联网节点的风光混合能量变换系统设计

为使物联网传感器节点长期用于生态环境监测,设计了一种风光混合微能量变换系统提供节点持续电能.设计了光源自动跟踪和最大功率跟踪两种控制电路,最大程度地进行光伏能量转换;设计低输入电压的能力的升压电路以提高在低风速情况的能量采集.分析了风光混合系统电源管理的工作方式,理论推导传感节点和双轴电机工作所需能量管理的理论条件.实验测试结果表明：研究的混合微能量变换系统能够精确检测光照强度,能采集光能和风能并实时充电存储,节点可以持续工作,采集数据并实时远距离无线传输,能够满足林业生态环境的远程监测功能要求.     

风光气储发电控制系统

针对风能能量密度低和风力发电系统供电稳定性差的难题,提出了新型的风光气蓄组合发电系统,并根据此系统设计了基于PLC的控制系统。该发电系统是在原有风光互补系统上增加了气压储能以及相应的控制装置,按照既定的控制策略,以提高持续供电的品质。通过对新型发电系统进行数学建模和相关的实验研究,证明了该发电系统有效改善了风电系统持续供电的能力以及其控制系统发电的合理性与实用性。     

风光互补发电系统的分布式模型预测控制

风光互补发电系统中,风力和光伏独立发电且两者在地理上相隔较远,彼此没有通讯交流.对此问题,提出用分布式模型预测控制的方法去解决.首先,在风光互补发电系统中存在大量的非线性环节,运用神经网络线性逼近,训练得出各个子系统的神经网络线性化模型.然后,在此基础上,基于风力优先发电、光伏配合、蓄电池必要时输出的原则,设计出满足相...     

智能分布式能源管理系统的研究与实现

分析了分布式能源的发展,通过对于分布式能源系统关键技术的研究,设计和实现了智能分布式能源管理系统。通过系统的建设,提供供能、输能以及用能等能源管理全过程的监控管理解决方案,为智慧能源系统的发展奠定基础。     

网络化数据采集系统在风光互补电厂中的应用

风能、太阳能属于可再生、无污染的清洁能源,风光互补发电系统是利用太阳能和风能的互补性,向负载提供稳定的输出;针对实际风光互补发电厂中各电站较为分散的特点,以及实现对风光互补发电厂的远程监控,运用CAN总线构建了包括各独立风光互补发电站的数据采集点在内的现场总线网络,并利用GPRS网络最终设计了一种新型的集数据采集、控制及远程通信于一体的风光互补发电厂远程监控系统;可对偏远地区无人值守的风光互补发电厂的运行及所获得的电能质量进行有效远程监控。     

A Parametric Genetic Algorithm Approach to Assess Complementary Options of Large Scale Wind-solar Coupling

The transitional path towards a highly renewable power system based on wind and solar energy sources is investigated considering their intermittent and spatially distributed characteristics. Using an extensive weather-driven simulation of hourly power mismatches between generation and load, we explore the interplay between geographical resource complementarity and energy storage strategies. Solar and wind resources are considered at variable spatial scales across Europe and related to the Swiss load curve, which serve as a typical demand side reference. The optimal spatial distribution of renewable units is further assessed through a parameterized optimization method based on a genetic algorithm. It allows us to explore systematically the effective potential of combined integration strategies depending on the sizing of the system, with a focus on how overall performance is affected by the definition of network boundaries. Upper bounds on integration schemes are provided considering both renewable penetration and needed reserve power capacity. The quantitative trade-off between grid extension, storage and optimal wind-solar mix is highlighted. This paper also brings insights on how optimal geographical distribution of renewable units evolves as a function of renewable penetration and grid extent.      

风光互补发电数据采集管理系统研究

介绍以AT89C52单片机为核心的风光互补发电数据采集系统,此系统将采集实时数据用于显示与存储,以便了解系统的运行情况,从而制定灵活实用的控制策略,使得光伏、风力互补发电效果达到最优;系统设计过程中,硬件方面采用多种高精度传感器以及GSM通讯模块;软件方面下位机采用汇编语言编写的稳定实时采集控制系统,上位机采用具有较强人机互动界面visual basic与ACCESS数据库相结合数据管理系统;以实际工程为背景,通过实时运行采集的数据,验证了此采集管理系统不仅可以稳定正常运行,而且将风光互补发电的优势达到最大化.     

Application of cascade and fuzzy logic based control in a model of a fuel-cell hybrid tramway

This paper presents a model for a fuel cell (FC)-battery powered hybrid system for the Metro-Centro tramway (400 kW) from Seville, Spain. Modeling of each component, implemented in MATLAB/SIMULINK environment, is briefly presented. Polymer Electrolyte Membrane (PEM) FC and Ni-MH battery models are designed from commercial available components. Two control strategies are presented and tested for the energy management of the hybrid system: cascade and fuzzy logic. The objective of both strategies is to manage the primary (PEM FC) and secondary (battery) energy source to supply the power requirements of the tramway forcing the FC to work around its maximum efficiency point and maintaining the battery state of charge (SOC) in a desired level.     

基于域的分布式系统管理体系结构模型

实现高效、稳定的分布式网络系统管理的核心内容是系统管理体系结构的设计。提出了分布式系统／网络管理体系结构设计的原则,并在分析常用网络管理体系结构的基础上,引入了管理器、管理者的管理者、综合管理器、域等概念,提出了基于域的分层树型体系结构（ＤＢＨＡ）模型。     

混合动力电动汽车中利用决策树CART算法的能源管理方案

针对混合动力电动汽车(HEV)氮氧化物( )排放的问题,提出了一种基于决策树CART算法的柴油混合动力能源管理策略。首先,提出了一种结合决策树与回归树的分类算法(Classification and Regression Tress,CART),针对类别和变量特征,从一个或多个预测变量中预测出个例的趋势变化关系;然后,通过控制发动机和电动机之间的扭矩分配,引入了额外的自由度以调整从纯燃料经济性情况到纯 限制情况的优化权衡;最后,采用基于软件在环路和硬件在环仿真的方法,从而根据动力系统配置了解系统性能,并调整所提出的能源管理策略。实验结果表明,提出的柴油混合动力能源管理策略中, 的减少对燃料消耗的影响,且可以通过选择最佳工作点和限制发动机动力来限制 排放的潜力。相比其他几种较新的同类方案,提出的方案在同等燃料消耗的情况下 排放量更小,在燃料消耗略有下降的情况下,可以显着降低 。