基于模糊控制算法和布谷鳥搜索算法的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置
發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 15:55
<正>重點(diǎn)研究將混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于平滑可再生能源系統(tǒng)輸出波動(dòng)場(chǎng)景下的優(yōu)化配置問題。首先,建立可再生能源輸出波動(dòng)的平滑目標(biāo)并選取Savitzky-Golay濾波算法以平抑多種新能源的出力。繼而,分析功率型儲(chǔ)能和能量型儲(chǔ)能各自的特點(diǎn),論證混合儲(chǔ)能的互補(bǔ)性。然后,建立混合
【文章來(lái)源】:電氣應(yīng)用. 2019,38(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)00.40.50.650.80.91X1
?本文以超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)SOCcap(t)作為模糊控制器的一個(gè)輸入量,記為X1(t);以鋰電池的荷電狀態(tài)SOCbat(t)作為模糊控制器的另一個(gè)輸入量,記為X2(t)。X1(t)和X2(t)的表達(dá)式為(18)(19)以第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)D(t)作為模糊控制器的輸出量。首先確定模糊控制器的輸入輸出隸屬度函數(shù);旌蟽(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為負(fù)時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),輸入輸出的隸屬度函數(shù)如圖1~圖3所示。圖1充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)圖2充電時(shí)輸入X2的隸屬度函數(shù)圖3充電時(shí)輸出D的隸屬度函數(shù)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為正時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí),按照之前制定的充放電原則,應(yīng)該提高超級(jí)電容器的放電優(yōu)先級(jí),輸入X2和輸出D的隸屬度函數(shù)不變,輸入X1的隸屬度函數(shù)如圖4所示。圖4放電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)當(dāng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),優(yōu)先考慮由超級(jí)電容器進(jìn)行充電,僅當(dāng)超級(jí)電容器荷電狀態(tài)過(guò)高或鋰電池荷電狀態(tài)過(guò)低時(shí),才考慮由鋰電池優(yōu)先進(jìn)行充電。根據(jù)以上原則,制定充電時(shí)的模糊控制規(guī)則如表1所示。表1充電時(shí)的模糊控制規(guī)則X1X2SSSMLLLSSLLLLLSMLLLLMSSSSSSSMLSSSSSSSSSP(t)P(t)P(t)ES-totalGG=X(t)=SOC(t)1capX(t)=SOC(t)2bat輸入X1輸入X1100.40.50.650.80.9100.20.40.450.60.7100.150.350.50.650.85100.250.751SSSSSSMMMMSSSSLLLLLLLL111μX1μX1X1X1輸入X2輸入X21111μX2μDX2DP(t)D(t)P(t)capES-total=P(t)=[1D(t)]P(t)capES-total
,D(t)為第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)。本文以超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)SOCcap(t)作為模糊控制器的一個(gè)輸入量,記為X1(t);以鋰電池的荷電狀態(tài)SOCbat(t)作為模糊控制器的另一個(gè)輸入量,記為X2(t)。X1(t)和X2(t)的表達(dá)式為(18)(19)以第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)D(t)作為模糊控制器的輸出量。首先確定模糊控制器的輸入輸出隸屬度函數(shù);旌蟽(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為負(fù)時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),輸入輸出的隸屬度函數(shù)如圖1~圖3所示。圖1充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)圖2充電時(shí)輸入X2的隸屬度函數(shù)圖3充電時(shí)輸出D的隸屬度函數(shù)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為正時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí),按照之前制定的充放電原則,應(yīng)該提高超級(jí)電容器的放電優(yōu)先級(jí),輸入X2和輸出D的隸屬度函數(shù)不變,輸入X1的隸屬度函數(shù)如圖4所示。圖4放電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)當(dāng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),優(yōu)先考慮由超級(jí)電容器進(jìn)行充電,僅當(dāng)超級(jí)電容器荷電狀態(tài)過(guò)高或鋰電池荷電狀態(tài)過(guò)低時(shí),才考慮由鋰電池優(yōu)先進(jìn)行充電。根據(jù)以上原則,制定充電時(shí)的模糊控制規(guī)則如表1所示。表1充電時(shí)的模糊控制規(guī)則X1X2SSSMLLLSSLLLLLSMLLLLMSSSSSSSMLSSSSSSSSSP(t)P(t)P(t)ES-totalGG=X(t)=SOC(t)1capX(t)=SOC(t)2bat輸入X1輸入X1100.40.50.650.80.9100.20.40.450.60.7100.150.350.50.650.85100.250.751SSSSSSMMMMSSSSLLLLLLLL111μX1μX1X1X1輸入X2輸入X21111μX2μDX2DP(t)D(t)P(t)c
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大容量鋰電池在分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用和前景[J]. 鄧穎,袁野,張霞. 現(xiàn)代機(jī)械. 2015(06)
[2]布谷鳥搜索算法研究綜述[J]. 蘭少峰,劉升. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(04)
[3]用于平滑可再生能源出力波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略(英文)[J]. 單茂華,李陳龍,梁廷婷,毛維杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(02)
[4]平滑可再生能源發(fā)電系統(tǒng)輸出波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化方法[J]. 王成山,于波,肖峻,郭力. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(16)
[5]基于電池荷電狀態(tài)和可變?yōu)V波時(shí)間常數(shù)的儲(chǔ)能控制方法[J]. 張野,郭力,賈宏杰,李占鷹,陸志剛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(06)
[6]一種適用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略[J]. 丁明,林根德,陳自年,羅亞橋,趙波. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]Savitzky-Golay平滑濾波器的最小二乘擬合原理綜述[J]. 蔡天凈,唐瀚. 數(shù)字通信. 2011(01)
[8]超級(jí)電容器的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 胡毅,陳軒恕,杜硯,尹婷. 電力設(shè)備. 2008(01)
本文編號(hào):3290984
【文章來(lái)源】:電氣應(yīng)用. 2019,38(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)00.40.50.650.80.91X1
?本文以超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)SOCcap(t)作為模糊控制器的一個(gè)輸入量,記為X1(t);以鋰電池的荷電狀態(tài)SOCbat(t)作為模糊控制器的另一個(gè)輸入量,記為X2(t)。X1(t)和X2(t)的表達(dá)式為(18)(19)以第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)D(t)作為模糊控制器的輸出量。首先確定模糊控制器的輸入輸出隸屬度函數(shù);旌蟽(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為負(fù)時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),輸入輸出的隸屬度函數(shù)如圖1~圖3所示。圖1充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)圖2充電時(shí)輸入X2的隸屬度函數(shù)圖3充電時(shí)輸出D的隸屬度函數(shù)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為正時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí),按照之前制定的充放電原則,應(yīng)該提高超級(jí)電容器的放電優(yōu)先級(jí),輸入X2和輸出D的隸屬度函數(shù)不變,輸入X1的隸屬度函數(shù)如圖4所示。圖4放電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)當(dāng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),優(yōu)先考慮由超級(jí)電容器進(jìn)行充電,僅當(dāng)超級(jí)電容器荷電狀態(tài)過(guò)高或鋰電池荷電狀態(tài)過(guò)低時(shí),才考慮由鋰電池優(yōu)先進(jìn)行充電。根據(jù)以上原則,制定充電時(shí)的模糊控制規(guī)則如表1所示。表1充電時(shí)的模糊控制規(guī)則X1X2SSSMLLLSSLLLLLSMLLLLMSSSSSSSMLSSSSSSSSSP(t)P(t)P(t)ES-totalGG=X(t)=SOC(t)1capX(t)=SOC(t)2bat輸入X1輸入X1100.40.50.650.80.9100.20.40.450.60.7100.150.350.50.650.85100.250.751SSSSSSMMMMSSSSLLLLLLLL111μX1μX1X1X1輸入X2輸入X21111μX2μDX2DP(t)D(t)P(t)capES-total=P(t)=[1D(t)]P(t)capES-total
,D(t)為第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)。本文以超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)SOCcap(t)作為模糊控制器的一個(gè)輸入量,記為X1(t);以鋰電池的荷電狀態(tài)SOCbat(t)作為模糊控制器的另一個(gè)輸入量,記為X2(t)。X1(t)和X2(t)的表達(dá)式為(18)(19)以第t個(gè)時(shí)刻混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配系數(shù)D(t)作為模糊控制器的輸出量。首先確定模糊控制器的輸入輸出隸屬度函數(shù);旌蟽(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為負(fù)時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),輸入輸出的隸屬度函數(shù)如圖1~圖3所示。圖1充電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)圖2充電時(shí)輸入X2的隸屬度函數(shù)圖3充電時(shí)輸出D的隸屬度函數(shù)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償功率為正時(shí),即儲(chǔ)能系統(tǒng)放電時(shí),按照之前制定的充放電原則,應(yīng)該提高超級(jí)電容器的放電優(yōu)先級(jí),輸入X2和輸出D的隸屬度函數(shù)不變,輸入X1的隸屬度函數(shù)如圖4所示。圖4放電時(shí)輸入X1的隸屬度函數(shù)當(dāng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充電時(shí),優(yōu)先考慮由超級(jí)電容器進(jìn)行充電,僅當(dāng)超級(jí)電容器荷電狀態(tài)過(guò)高或鋰電池荷電狀態(tài)過(guò)低時(shí),才考慮由鋰電池優(yōu)先進(jìn)行充電。根據(jù)以上原則,制定充電時(shí)的模糊控制規(guī)則如表1所示。表1充電時(shí)的模糊控制規(guī)則X1X2SSSMLLLSSLLLLLSMLLLLMSSSSSSSMLSSSSSSSSSP(t)P(t)P(t)ES-totalGG=X(t)=SOC(t)1capX(t)=SOC(t)2bat輸入X1輸入X1100.40.50.650.80.9100.20.40.450.60.7100.150.350.50.650.85100.250.751SSSSSSMMMMSSSSLLLLLLLL111μX1μX1X1X1輸入X2輸入X21111μX2μDX2DP(t)D(t)P(t)c
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大容量鋰電池在分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用和前景[J]. 鄧穎,袁野,張霞. 現(xiàn)代機(jī)械. 2015(06)
[2]布谷鳥搜索算法研究綜述[J]. 蘭少峰,劉升. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(04)
[3]用于平滑可再生能源出力波動(dòng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略(英文)[J]. 單茂華,李陳龍,梁廷婷,毛維杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(02)
[4]平滑可再生能源發(fā)電系統(tǒng)輸出波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化方法[J]. 王成山,于波,肖峻,郭力. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(16)
[5]基于電池荷電狀態(tài)和可變?yōu)V波時(shí)間常數(shù)的儲(chǔ)能控制方法[J]. 張野,郭力,賈宏杰,李占鷹,陸志剛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(06)
[6]一種適用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略[J]. 丁明,林根德,陳自年,羅亞橋,趙波. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]Savitzky-Golay平滑濾波器的最小二乘擬合原理綜述[J]. 蔡天凈,唐瀚. 數(shù)字通信. 2011(01)
[8]超級(jí)電容器的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 胡毅,陳軒恕,杜硯,尹婷. 電力設(shè)備. 2008(01)
本文編號(hào):3290984
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