简介:在可穿戴电子产品的快速发展中,它们对外部功率来源的依赖增加了功率费用,同时导致其在充电期间的运行中断。生物力学能量收割机通过将废物动能转换为电力,为自动可穿戴电子产品提供了有希望的解决方案。尽管成功地将其功率输出从μW推进到MW,但几个挑战仍然存在,包括在μA级处的低输出电流,GΩ级别的高内部阻抗和AC输出限制了其实际应用。常规功率管理电路通常在高频收割机中使用,而无需充分考虑产生的能源损失,当使用较低功率输出的低频收割机时,可能会导致电路故障。
能耗是实时嵌入式系统的关键问题。通常,嵌入式设备应采用实时行为,因为任务即应用程序必须在截止日期之前完成其执行。大多数设备(例如传感器节点)在截止日期时不允许任何失败。据说他们是艰难的实时。因此,必须为这些嵌入式系统提供特定的实时操作系统,即使能量限制,也可以保证执行所有任务的可预测行为。首先,确定一组任务是否可以满足其时序要求很重要。最常见的想法是计算每个任务的最差响应时间,并将其与其截止日期进行比较。如果是这样,其次,调度算法应指示如何安排任务。经典的实时调度算法是在线,优先,优先级驱动和非闲置的(也称为工作)。他们根据准备处理的任务列表在频道上做出决定,但忽略将来会到达的任务。任务是根据优先驱动的策略安排的,即,最高优先级执行的现成任务,如果至少一个任务待执行,则处理器永远不会ives。在过去的50年中,已经开发了各种调度算法,以提高受时间限制的系统性能。其中之一是速率单调(RM)。另一个是最早的截止日期(EDF)[1]。尽管RM和EDF
可变可再生能源越来越多地融入电网,这可能导致电压波动,进而引发谐波、闪烁、负载不平衡和功率振荡等问题。这些因素会对电能质量和有效传输电力的能力产生负面影响。因此,有效管理无功功率对于稳定电网、促进电压控制和确保高电能质量至关重要。此外,分布式能源 (DER) 系统需要通过提供无功功率控制来承担更多责任。电力系统稳定性的提高在防止负荷削减和系统崩溃等问题方面发挥着关键作用,最终增强了电力系统的整体安全性和可靠性。
以限电模式运行的光伏系统可能会提供新的服务。它们可以在限电模式下运行,例如提供对称电力灵活性、有功功率设定点运行或能量储备,从而为电网稳定性做出额外贡献。根据所应用的控制系统,它们可用于减少预测误差或补偿意外的负载或生产变化。这种光伏限电模式在岛屿电力系统中可能更有价值,因为岛屿电力系统的电网频率通常不如大型互联大陆电网稳定。
海上运输对降低燃料消耗的需求日益增加,这推动了高燃料效率发电厂的使用和电源管理系统 (PMS) 的开发。目前对船上 PMS 的研究大多属于集中式,这种系统易于实施,能够收敛到全局最优解。然而,集中式技术可能存在计算负担过重和单点故障的问题。考虑到船舶未来向区域电力分配 (ZED) 发展的趋势,分布式 PMS 正成为一种替代选择。为了在高波动推进负载下实现船舶高燃料效率运行,本文开发了一种实时分布式 PMS,它可以获得与集中式 PMS 一样好的燃油经济性,但计算速度更快。分布式 PMS 以高度计算高效的方式结合了基于过滤器、基于规则和基于优化的方法,基于三层构建,不仅可以保证高燃料效率,还可以在不同航行模式甚至故障条件下保留足够的能量。通过收敛测试和多个案例研究,证明了所提出的 PMS 在收敛速度快、燃油效率高和弹性增强方面的有效性。
后印本 这是已接受的版本:C.E.D. Riboldi 混合动力飞机的能量优化非设计电源管理 航空航天科学与技术,第 95 卷,2019 年,105507(16 页) doi:10.1016/j.ast.2019.105507 最终出版物可在 https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.105507 访问已发布的版本可能需要订阅。引用此作品时,请引用原始已发表的论文。 © 2019。此手稿版本根据 CC-BY-NC-ND 4.0 许可证提供 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/