摘要:分布式可再生能源系统如今已广泛安装在许多建筑物中,将建筑物转变为“电力生产者”。现有研究已经开发了一些先进的建筑侧控制,这些控制可以实现可再生能源共享,旨在通过调节储能充电/放电来优化建筑集群级性能。然而,这些建筑侧控制并未考虑电动汽车灵活的需求转移能力。例如,电动汽车通常在插入充电站后就开始充电。但在这样的充电期间,可再生能源发电可能不足以满足电动汽车充电负荷,从而导致电网电力进口。因此,建筑集群级性能并未得到优化。因此,本研究提出了一种建筑生产者的协调控制,通过利用建筑物和电动汽车的电池的能量共享和存储能力来提高集群级性能。首先开发了电动汽车充电/放电模型。然后,基于预测的未来 24 小时电力需求和可再生能源发电数据,协调控制首先将整个建筑群视为一个“集成”建筑,并使用遗传算法优化其运行以及电动汽车充电/放电。接下来,使用非线性规划协调未来 24 小时内各个建筑的运行。为了验证,已在瑞典卢德维卡的一个真实建筑群上测试了开发的控制。研究结果表明,与传统控制相比,开发的控制可以将集群级每日可再生能源自用率提高 19%,同时将每日电费降低 36%。
由于固有的波动,风能整合到大规模的网格中会带来不稳定和其他安全风险。在本研究中,提出了使用多代理深钢筋学习,风力涡轮机(WT)的新协调控制策略和混合动力储能系统(HESS)是为了进行风能平滑的目的,其中HESS与转子动能和风力涡轮机的旋翼动能结合在一起。首先,通过自适应变化模式分解(VMD)预测风力发电量并分解为高,中和低频组件。然后,通过多代理双层列表深层确定性策略梯度算法(MATD3)进行高频和中频的参考功率的最佳二级分配,以平滑功率输出。为了提高学习的勘探能力,将一种新型的α-状态lévy噪声注入了MATD3的动作空间,并动态调节了噪声。模拟和RT-LAB半物理实时实验结果表明,提出的控制策略可以合理地充分利用WT和HESS组合生成系统的平滑输出功率,延长储能元件的寿命并降低WT的磨损。
本作品部分由美国国家可再生能源实验室撰写,该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营,为美国能源部 (DOE) 服务,合同编号为 DE-AC36- 08GO28308。资金由实验室指导研究与开发 (LDRD) 计划提供。文章中表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留,而出版商在接受文章发表时,即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可,可出于美国政府目的出版或复制本作品的已出版形式,或允许他人这样做。
在海上环境中,对各种活动的自主表面船(ASV)的使用和实施预计将推动其控制和控制的增长。尤其是,多个ASV的协调提出了新的挑战和机遇,需要在机器人技术,控制理论,通信系统和海洋科学的交集上进行跨学科的研究工作。可以集体使用这些船只的多种任务或目标,可以应用和组合不同的控制技术。这包括对机器学习的探索,以考虑以前认为不可行的方面。本评论提供了对协调的ASV控制的全面探索,同时解决了先前评论留下的关键差距。与以前的工作不同,我们采用了一种系统的方法来确保完整性并最大程度地减少文章选择中的偏见。我们深入研究了复杂的亚行动ASV世界,重点是定制的控制策略以及机器学习技术的整合以增加自治。通过综合最新进展并确定新兴趋势,我们提供了推动这一领域向前发展的见解,从而为未来的研究工作提供了最新技术的全面概述和指导。
在海上环境中,对各种活动的自主表面船(ASV)的使用和实施预计将推动其控制和控制的增长。尤其是,多个ASV的协调提出了新的挑战和机遇,需要在机器人技术,控制理论,通信系统和海洋科学的交集上进行跨学科的研究工作。可以集体使用这些船只的多种任务或目标,可以应用和组合不同的控制技术。这包括对机器学习的探索,以考虑以前认为不可行的方面。本评论提供了对协调的ASV控制的全面探索,同时解决了先前评论留下的关键差距。与以前的工作不同,我们采用了一种系统的方法来确保完整性并最大程度地减少文章选择中的偏见。我们深入研究了复杂的亚行动ASV世界,重点是定制的控制策略以及机器学习技术的整合以增加自治。通过综合最新进展并确定新兴趋势,我们提供了推动这一领域向前发展的见解,从而为未来的研究工作提供了最新技术的全面概述和指导。
1 名古屋大学材料与系统研究所,日本名古屋 2 名古屋大学电气工程系,日本名古屋 电子邮件:{imanaka; s.sugimoto; tkato}@imass.nagoya-u.ac.jp;t.bigssk@gmail.com 摘要 — 可再生能源对于向孤岛电力系统供电具有吸引力。当光伏系统 (PV) 的渗透率变大时,电力需求无法消耗所有的 PV 输出,但需要减少 PV 输出。热泵热水器和电池储能系统的需求响应 (DR) 可以减少弃电。自来水系统也适合 DR 资源,因为许多自来水系统都有大型水箱或水坝作为蓄水池。为了充分利用自来水系统的巨大灵活性,需要对 DR 资源进行多日协调控制。本文首先建立了包含多个需求响应资源的孤立电力系统优化模型,作为制定协调控制方法的第一步。对比了2周优化和1天优化下需求响应资源的运行情况,分析了5种光伏容量设置下长期规划的效果。仿真结果表明,需求响应协调控制的适用规则随季节和光伏安装容量的不同而不同。
摘要 — 可再生能源对于孤岛电力系统供电具有吸引力。当光伏系统 (PV) 的渗透率变大时,电力需求无法消耗所有的光伏输出,但需要削减光伏输出。热泵热水器和电池储能系统的需求响应 (DR) 可以减少削减。水厂系统也适合 DR 资源,因为许多水厂系统都有大型水箱或水坝作为储水设施。为了充分利用水厂系统的巨大灵活性,需要对 DR 资源进行多日协调控制。本文构建了具有多个 DR 资源的孤立电力系统的优化模型,作为制定协调控制方法的第一步。比较了 2 周优化和 1 天优化之间 DR 资源的运行情况,分析了 5 种光伏容量设置的长期规划效果。仿真结果表明,DR 协调控制的适用规则因季节和安装的光伏容量而异。
摘要:在世界范围内实现碳中和的宏伟目标下,可再生能源蓬勃发展。然而,由于其固有的不确定性和间歇性,可控系统的运行灵活性对于容纳可再生能源至关重要。现有的研究主要侧重于提高常规电厂的灵活性,而较少关注聚光太阳能发电与热能存储 (CSP-TES) 系统的灵活运行。为此,本工作的最终目标是研究CSP-TES 系统在电网系统调节中灵活运行的潜力和实现方式。在此目标下,分析了带有熔盐基TES 的50 MW槽式集热器CSP电站的动态特性,并总结了其主要的控制特性以证明该理想状态的可能性。之后,提出了一种协调控制策略。具体而言,分别为太阳能场和储能子系统设计了基于扰动观测器的前馈反馈控制方案和前馈反馈控制器,而功率块子系统则由两输入两输出的解耦控制器进行调节。基于分散结构,分别进行了三个仿真案例,以测试CSP-TES系统对大范围负荷变化跟踪、强扰动抑制或两者的能力。结果表明,即使在辐照剧烈波动的情况下,CSP-TES系统也能基于所提出的协调控制策略充分跟踪电网指令,证明了CSP-TES参与电网调节的灵活性。在可再生能源不断渗透到电网系统的背景下,研究CSP-TES系统从自身优化到电网调节器的角色转变具有重要意义。
通讯作者 *Bilal Naji Alhasnawi 巴士拉大学电气工程系,巴士拉,伊拉克 电子邮件:bilalnaji11@yahoo.com 摘要 随着负载的增加,混合交直流微电网在电力系统中越来越受欢迎。本研究提出,在消费者住宅中采用一些可再生能源(如太阳能、风能)构建混合交直流微电网以满足需求。电力生产和消费正在发生重大转变。趋势之一是将微电网整合到可再生能源渗透率高的配电网中。本文提出了一种针对混合微电网的新型分布式协调控制,该系统可应用于混合能源和可变负载的并网模式和孤岛模式。所提出的系统允许分布式能源协调运行,以在需要时提供必要的有功功率和附加服务。此外,最大功率点跟踪技术也应用于光伏电站和风力涡轮机,以便在环境条件变化时从混合电力系统中提取最大功率。最后,以光伏、风力涡轮机、混合微电网为范例建立了仿真模型,该模型可应用于不同的场景,例如小型商业和住宅建筑。仿真结果验证了引入的策略对于在不同模式下运行的混合微电网的有效性和可行性 关键词:分布式协调、公用电网、逆变器转换器、分层控制、微电网。
螺旋弹簧储能技术是一种极具潜力的新兴储能技术,利用永磁同步电机通过收紧或释放螺旋弹簧进行能量转换。针对螺旋弹簧在运行过程中扭矩与惯性同时变化的特点,采用传统的矢量控制方式,螺旋弹簧储能系统难以在调节电网输入/输出功率方面表现出良好的控制性能。提出一种基于电流矢量定向反步控制的网侧变流器(GSC)与机侧变流器(MSC)一体化的螺旋弹簧储能系统与电网功率协调控制方案。首先,建立电流矢量定向坐标系下GSC与PMSM的数学模型。其次,利用反步控制原理设计协调控制方案,并从理论上证明其稳定性。然后,通过考察期望控制性能确定控制方案中的最优控制参数。最后,仿真与实验结果表明,所提出的控制方案在选定的控制参数下,能够很好地协调GSC与MSC,准确、快速地跟踪功率信号,有效提高SSES系统的运行性能及其与电网的能量交换。