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PEM 燃料电池堆呼吸的滑模策略...
I. 引言燃料电池（FC）是一种将氢化学能转化为电能的装置，可用于从移动和固定电源系统到便携式设备等各种应用。FC 的工作原理早在 1839 年就被发现，但直到最近二十年，该领域的研究活动才显着增加，提高了 FC 的灵活性和可靠性 [1]。促使 FC 发展的最重要因素之一是化石燃料燃烧对环境的严重影响。考虑到可以利用可再生能源（太阳能、风能、地热能等）通过水电解生产氢气，聚合物电解质膜 (PEM) 燃料电池成为减少对化石燃料依赖的最清洁和最有前途的替代品之一 [2]。该领域的改进需要跨学科工作和许多领域新技术的开发。最重要的问题之一与开发系统地处理干扰和模型不确定性的稳健控制策略有关。例如，在可变负载跟踪期间，针对电池内部燃料-氧化剂协调问题的有效控制算法可以避免瞬时功率下降和电池膜的不可逆损坏。然而，从控制的角度来看，燃料电池堆代表着一项重大挑战，因为它们相关的子系统存在相互冲突的控制目标和复杂的动态[3]。例如，九阶非线性模型用于描述基于氢-空气供给堆的发电系统。在这种模型中，状态相互作用通常通过以下方式建模
电池管理系统的扩展卡尔曼过滤...
混合电动车辆电池组中的电池管理系统必须估算该包目前的工作状况的值。其中包括：电池最新电池，电力褪色，容量褪色和瞬时功率。估计机制必须随着细胞的年龄而适应细胞特征的变化，因此在包装的寿命中提供了准确的估计值。在一系列三篇论文中，我们提出了基于扩展的卡尔曼过滤（EKF）的方法，这些方法能够实现锂离子聚合物电池组的这些目标。我们希望它们也将在其他电池化学上运作良好。这些论文涵盖了所需的数学背景，细胞建模和系统识别要求以及最终解决方案以及结果。第三篇论文结束了该系列的结论，其中列出了五个其他应用，在典型的BMS算法中可以使用EKF或EKF的结果：在车辆闲置之后的初始化状态估计值一段时间后的初始化；在估计值中估算具有动态误差界限的最新电荷；估计包装包/充电功率；跟踪更改包装参数（包括功率褪色和容量褪色）作为包装年龄，因此提供了对最新健康状况的定量估计；并确定必须均等的细胞。提出了包装测试的结果。©2004 Elsevier B.V.保留所有权利。
可变可再生能源渗透对生产力的影响：家禽养殖案例研究
像所有当前的工业系统一样，农业绝大多数依赖于可控资源（主要是化石燃料和电网电力）的能源供应。可以从这些来源提供的电源，以完全匹配需求系统的电源需求时机。能量过渡在很大程度上包括替换可再生能源（本质上是间歇性）来控制的来源，从而导致瞬时功率生产和需求之间的连接。储能是平衡生产和需求并维护需求系统的运营条件的潜在解决方案。在本文中，我们量化了可再生电源（太阳能和风能）对标准家禽农场运行的影响。考虑到家禽和当地天气数据的生长状况，包括温度，风速和太阳辐射，为发电和需求的平衡建模。我们评估了可再生电源供应在发电厂尺寸的功能，风能到极性发电混合和能源存储的情况，并评估电源模式对需求系统运行强度（生产力）的影响。我们表明，在存储容量有限的情况下，可以实现不可忽略的可再生能源份额，而不会在农场生产率上重大损失。然而，与年度需求相比，完全过渡到可再生能源将需要i）large储能的组合，ii） - 发电厂的大量过大尺寸和iii） - 排除发电组合（风/太阳能）偏离需求时机。存储和发电厂的尺寸更为关键。在年底之前，有用的储能与未使用的储能的比率随农场的能量混合和运营强度（生产力）而异。我们提出了不同能量配置对需求系统性能的含义。
绿色能源应用中并联运行逆变器的新型鲁棒控制策略
摘要：本研究提出了一种适用于消费者住宅区的混合交流/直流微电网，该微电网采用可再生能源，以满足需求。目前，发电和消费经历了重大转变。其中一个趋势是将微电网整合到配电网中，其特点是可再生能源资源的高渗透率以及并联运行。可以采用传统的下垂控制来获得混合交流/直流微电网并联逆变器之间准确的稳态平均有功功率分配。假设具有相同下垂增益的相同逆变器会有相似的瞬态平均功率响应，并且单元之间不会有环流。然而，瞬时功率可能会受到不同线路阻抗的很大影响，从而导致逆变器之间流动的环流功率发生变化，尤其是在负载变化等意外干扰期间。如果该功率被逆变器吸收，则可能导致直流母线电压突然升高并使逆变器跳闸，进而导致整个混合微电网的性能下降。当混合发电机充当单向电源时，问题将进一步恶化。在这项研究工作中，我们提出了一种适用于混合微电网的新型分布式协调控制，该系统可应用于包括可变负载和混合能源的并网模式和孤岛模式。此外，为了选择最有效的控制器方案，设计了参与因子分析以约束直流母线电压并降低循环功率。此外，对于光伏电站和风力涡轮机，都使用了最大功率点跟踪 (MPPT) 技术，以便在环境条件存在差异时从混合电力系统中提取最大功率。最后，通过模拟结果确认了引入的混合微电网策略在不同模式下的可行性和有效性。
已出版版本的引用（APA）：Naji Alhasnawi，B.，H. Jasim，B.，Anvari-Moghaddam，A.，和Blaabjerg，F.（2020）。一种新的鲁棒控制策略
摘要：本研究提出了一种适用于消费者住宅区的混合交流/直流微电网，该微电网采用可再生能源，以满足需求。目前，发电和消费经历了重大转变。其中一个趋势是将微电网整合到配电网中，其特点是可再生能源资源的高渗透率以及并联运行。可以采用传统的下垂控制，以便在混合交流/直流微电网的并联逆变器之间获得准确的稳态平均有功功率分配。假设具有相同下垂增益的相同逆变器会有相似的瞬态平均功率响应，并且单元之间不会有循环电流流动。然而，瞬时功率可能会受到不同线路阻抗的很大影响，从而导致逆变器之间流动的循环功率发生变化，尤其是在负载变化等意外干扰期间。如果逆变器吸收了这种功率，可能会导致直流链路电压突然升高并跳闸，进而导致整个混合微电网的性能下降。当混合发电机充当单向电源时，问题会进一步恶化。在本研究工作中，我们提出了一种适用于混合微电网的新型分布式协调控制，该控制可应用于包括可变负载和混合能源的并网和孤岛模式。此外，为了选择最有效的控制器方案，设计了参与因子分析来约束直流母线电压并降低循环功率。此外，对于光伏电站和风力涡轮机，当环境条件存在差异时，最大功率点跟踪 (MPPT) 技术已被用于从混合电力系统中提取最大功率。最后，通过仿真结果证实了引入的混合微电网策略在不同模式下的可行性和有效性。