I nga tau kua pahure ake nei, ko te whakapai ake i te pai o nga punaha pupuhi wai photovoltaic (PVWPS) kua aro nui ki nga kairangahau, na te mea ko ta raatau mahi kei runga i te hanga hiko hiko ma. Ko nga tono e whakauru ana i nga tikanga whakaiti mate e whakamahia ana ki nga motuka whakauru (IM). Ko te mana whakahaere e whiriwhiri ana i te nui o te rerenga pai ma te whakaiti i nga mate IM. te whakaiti i te naianei totohu;no reira, ka whakaitihia nga mate motika, ka pai ake te pai.Ko te rautaki whakahaere e whakaarohia ana ka whakatauritehia ki nga tikanga kaore he whakaitinga mate.Ko nga hua whakataurite e whakaatu ana i te whai hua o te tikanga kua whakaarohia, i runga i te whakahekenga o nga mate i roto i te tere hiko, i te wa kapohia, i te rere. te wai, me te whakawhanake i te rewharewha.Ka mahia he whakamatautau-i-te-roopu (PIL) hei whakamatautau whakamatautau mo te tikanga kua whakaarohia.Kei roto ko te whakatinanatanga o te waehere C i hangaia i runga i te papa kitea STM32F4.Ko nga hua i puta mai i te whakauru. he rite te papa ki nga hua whakatairite tau.
Te kaha whakahou, ina koarāhangarau photovoltaic, ka taea e te maa atu ki te kora matatoka i roto i te puna wai puna1,2.Photovoltaic puritanga pūnaha kua riro aro nui i roto i ngā wāhi mamao kahore hiko3,4.
He maha nga miihini e whakamahia ana i roto i nga tono miihini PV.Ko te waahanga tuatahi o te PVWPS kei runga i nga motuka DC.Ko enei motuka he ngawari ki te whakahaere me te whakatinana, engari e hiahia ana ki te tiaki i nga wa katoa na te mea kei te aroaro o nga annotator me nga paraihe5. i whakauruhia nga motuka aukume tuturu, e tohuhia ana e te paraihe kore, te tino pai me te pono6. Ka whakatauritea ki etahi atu motuka, he pai ake te mahi a te PVWPS i runga i te IM na te mea he pono tenei motuka, he iti te utu, he kore tiaki, he maha atu nga huarahi mo nga rautaki whakahaere7 .Ko nga tikanga Mana Aro-a-Motu (IFOC) me nga tikanga Mana Torotika Tika (DTC) e whakamahia nuitia ana8.
I whakawhanakehia te IFOC e Blaschke me Hasse me te tuku i te whakarereke i te tere IM i runga i te whanui whanui9,10. Kua wehea te naianei o te stator ki nga wahanga e rua, ko tetahi e whakaputa ana i te hiko hiko me tetahi atu e whakaputa ana i te taipana ma te huri ki te punaha ruruku dq.Ka taea e tenei. te mana motuhake o te rere me te taipana i raro i nga ahuatanga pumau me nga ahuatanga hihiri.Ko te Tuaka (d) e hono ana ki te vector mokowhiti rotor flux, e uru ana ki te wahanga q-tuaka o te vector mokowhiti rotor flux i nga wa katoa. ,12, Heoi, he uaua tenei tikanga me te pa ki nga rereketanga tawhā ka whakahaeretia ma te tango i te rere o te stator me te taipana mai i nga whakatau tata.te rere o te stator me te taipana.
Ko te tino raruraru o tenei rautaki whakahaere ko te nui o te taipana me te rere o te rere na te whakamahinga o nga kaiwhakahaere hysteresis mo te hiko o te stator me te ture hiko hiko15,42.Ka whakamahia nga kaitahuri taumata-maha hei whakaiti i te ripple, engari ka whakahekehia te kaha e te maha o nga huringa hiko16. He maha nga kaituhi kua whakamahi i te whakarereketanga vector mokowhiti (SWM) 17, te mana aratau reti (SMC)18, he tikanga kaha engari ka mamae i nga hua ohorere e kore e manakohia19. He maha nga kairangahau kua whakamahi i nga tikanga mohio horihori hei whakapai ake i te mahi a te kaiwhakahaere, i roto i era, (1) neural whatunga, he rautaki whakahaere e hiahia ana ki nga kaitukatuka tere-tere ki te whakatinana20, me te (2) algorithms ira21.
He pakari te mana fuzzy, e tika ana mo nga rautaki whakahaere kore-raina, kaore e hiahiatia he mohiotanga mo te tauira tika. Kei roto ko te whakamahi i nga poraka arorau koretake hei utu mo nga kaiwhakahaere hysteretic me te huri i nga ripanga whiriwhiri hei whakaiti i te rere me te taipana ripple.Me tohu tera Ko nga DTC-a-FLC he pai ake te mahi22, engari kaore e ranea ki te whakanui ake i te kaha o te miihini, na reira ka hiahiatia nga tikanga arotautanga whakaahuru.
I roto i te nuinga o nga rangahau o mua, i whiriwhiria e nga kaituhi te rewharewha tonu hei tohu tohutoro, engari ko tenei whiringa tohutoro kaore e tohu i nga mahi tino pai.
Ko nga mahi teitei, te kaha o nga taraiwa taraiwa e hiahia ana kia tere me te tika te whakautu tere.I tetahi atu ringa, mo etahi mahi, kaore pea te mana whakahaere e tino pai, na reira kaore e taea te whakapai ake i te pai o te punaha taraiwa.Ka taea te whiwhi mahi pai ake ma te whakamahi he tohutoro rerenga rereke i te wa e mahi ana te punaha.
He maha nga kaituhi kua whakatakotohia he kaiwhakahaere rapu (SC) hei whakaiti i nga mate i raro i nga momo kawenga rereke (penei i te in27) hei whakapai ake i te pai o te miihini. reference.Heoi, ko tenei tikanga e whakaatu ana i te ripple taipana na te oscillations kei roto i te rere o te hau-aputa, a ko te whakatinanatanga o tenei tikanga he wa-kai me te rorohiko-a-rorohiko. Ka whakamahia hoki te arotautanga o te pokai mahanga hei whakapai ake i te pai28, engari ka taea e tenei tikanga. ka mau ki roto i te iti o te rohe, na te kore o te kowhiringa o nga tawhā mana29.
I roto i tenei pepa, ka whakaarohia he tikanga e pa ana ki te FDTC ki te whiriwhiri i te rewharewha autō tino pai ma te whakaiti i nga ngaronga motopaika.Ko tenei huinga ka whakarite i te kaha ki te whakamahi i te taumata rewharewha tino pai i ia waahi whakahaere, na reira ka piki ake te pai o te punaha pupuhi wai photovoltaic. Na reira, te ahua nei he tino watea mo nga tono whakamaarama wai photovoltaic.
I tua atu, ko te whakamatautau tukatuka-i-te-loop o te tikanga e whakaarohia ana ka mahia ma te whakamahi i te poari STM32F4 hei whakamanatanga whakamatautau. , Ko te poari whakawhiti FT232RL USB-UART e hono ana ki te STM32F4, e whakamana ana i te atanga korero o waho ki te whakarite i tetahi tauranga raupapa mariko (COM port) i runga i te rorohiko.Ko tenei tikanga ka taea te whakawhiti i nga raraunga i nga reiti baud teitei.
Ko nga mahi a te PVWPS ma te whakamahi i te tikanga kua whakaritea ka whakatauritehia ki nga punaha PV kaore he whakahekenga mate i raro i nga tikanga whakahaere rereke. Ko nga hua i puta mai e whakaatu ana he pai ake te punaha papu wai photovoltaic e whakaarohia ana ki te whakaiti i nga mate o te stator me te ngaro o te parahi, te arotau i te rere me te pupuhi wai.
Ko te toenga o te pepa he mea hanga e whai ake nei: Ko te whakatauira o te punaha e whakaarohia ana ka tukuna ki te waahanga "Te Whakatauira i nga Pūnaha Whakaahua" I roto i te waahanga "Rautaki Mana o te punaha ako", FDTC, ko te rautaki mana whakahaere me te tikanga MPPT. kua whakaahuahia nga korero.Ko nga kitenga e korerohia ana i roto i te waahanga "Hua Whakataunga".I roto i te waahanga "PIL whakamatautau me te STM32F4 Discovery Board", ka whakaahuahia te whakamatautau i roto i te tukatuka. Ko nga whakatau o tenei pepa ka whakaatuhia i roto i te " Whakamutunga" wahanga.
Ko te ahua 1 e whakaatu ana i te whirihoranga punaha e whakaarohia ana mo te punaha whakangao wai PV. , ka whakaatuhia te whakatauira o te punaha whakamaarama wai photovoltaic i akohia.
Ka tangohia e tenei pepa te tauira kotahi-diode orāpūtau photovoltaic.Ko nga ahuatanga o te pūtau PV e tohuhia ana e te 31, 32, me te 33.
Hei mahi i te urutaunga, ka whakamahia he kaitahuri whakanui.Ko te hononga i waenga i nga ngaohiko whakauru me te whakaputanga o te kaitahuri DC-DC e homai ana e te Wharite 34 i raro nei:
Ko te tauira pangarau o IM ka taea te whakaahua i roto i te anga tohutoro (α,β) e nga wharite e whai ake nei 5,40:
Kei hea \(l_{s }\),\(l_{r}\): stator me te rotor inductance, M: te urunga tahi, \(R_{s }\), \(I_{s }\): stator resistance and pūtūtū o nāianei, \(R_{r}\), \(I_{r }\): te ātete rotor me te nāianei rotor, \(\phi_{s}\), \(V_{s}\): te rere o te pūoro me te pūoro ngaohiko , \(\phi_{r}\), \(V_{r}\): te rere rotor me te ngaohiko rotor.
Ka taea te whakatau i te taipana kawenga papu centrifugal ki te tapawha o te tere IM e:
Ko te mana whakahaere o te punaha papu wai e whakaarohia ana ka wehea kia toru nga waahanga motuhake. Ko te DTC-a-FLC ka taea te whakatau i nga rerenga tohutoro.
I roto i tenei mahi, ka whakamahia te tikanga P&O-taahiraa rereke ki te whai i te tohu hiko teitei.Ka tohuhia e te tere tere me te iti o te oscillation (Whakaahua 2)37,38,39.
Ko te whakaaro nui o te DTC ko te whakahaere tika i te rere me te taipana o te miihini, engari ko te whakamahi i nga kaiwhakarite hysteresis mo te hikohiko hiko me te ture rewharewha stator ka puta he taipana teitei me te ripple. Tikanga DTC (Fig. 7), a ka taea e te FLC te whakawhanake i te rawaka o nga ahuatanga vector inverter.
I tenei taahiraa, ka huri te whakauru ki nga taurangi puhoi na roto i nga mahi mema (MF) me nga kupu reo.
Ko nga mahi mema e toru mo te whakauru tuatahi (εφ) he toraro (N), he pai (P), me te kore (Z), penei i te Whakaahua 3.
Ko nga mahinga mema e rima mo te whakauru tuarua (\(\varepsilon\)Tem) he Negative Large (NL) Negative Small (NS) Zero (Z) Positive Small (PS) and Positive Large (PL), pera i te Whakaahua 4.
E 12 nga wahanga o te rerenga rere o te stator, kei roto i te huinga puhoi e tohuhia ana e tetahi mahi mema tapatoru iosceles, penei i te Whakaahua 5.
Ripanga 1 whakarōpū 180 ture puhoi e whakamahi ana i nga mahi whakauru mema hei kowhiri i nga ahuatanga whakawhiti tika.
Ka mahia te tikanga whakatauki ma te whakamahi i te tikanga a Mamdani. Ko te tauwehe taumaha (\(\ alpha_{i}\)) o te ture i-th ka hoatu e:
kei hea\(\mu Ai \maui( {e\varphi } \matau)\),\(\mu Bi\maui( {eT} \matau) ,\) \(\mu Ci\maui( \theta \matau) \): Uara mema o te rere aukume, te taipana me te hapa koki rerenga hiko.
Ko te Whakaahua 6 e whakaatu ana i nga uara koi i riro mai i nga uara puhoi ma te whakamahi i te tikanga morahi i whakaarohia e Eq.(20).
Ma te whakanui ake i te kaha o te motuka, ka taea te whakanui ake i te rere o te rere, ka piki ake te pupuhi wai o ia ra (Whakaahua 7).
E mohiotia ana he mea nui te uara o te rewharewha autō mo te pai o te motini. Ko nga uara rewharewha teitei ka nui ake te mate rino tae atu ki te waiwai aukume o te ara iahiko. Engari, ko nga taumata rerenga iti ka hua ki te nui o te mate Joule.
Na reira, ko te whakahekenga o nga mate i roto i te IM e hono tika ana ki te kowhiringa o te taumata rerenga.
Ko te tikanga e whakaarohia ana i runga i te whakatauira o nga mate Joule e pa ana ki te naianei e rere ana i roto i nga awhiowhio stator i roto i te miihini.Kei roto i te whakatikatika i te uara o te rere o te rotor ki te uara tino pai, na reira ka whakaiti i nga mate motuka hei whakanui ake i te pai.Joule mate. Ka taea te whakaatu penei (kaore e aro ki nga mate matua):
Ko te taipana hiko\(C_{em}\) me te rere rotor\(\phi_{r}\) ka tatauhia i roto i te punaha taunga dq penei:
Ko te taipana hiko\(C_{em}\) me te rere rotor\(\phi_{r}\) ka tatauhia i roto i te tohutoro (d,q) hei:
mā te whakaoti i te whārite.(30), ka taea e tatou te kimi i te nāianei pūtū tino pai hei whakarite i te rere o rotor tino pai me te iti o te mate:
I mahia nga rereke rereke ma te whakamahi i te rorohiko MATLAB / Simulink ki te arotake i te pakari me te mahi o te tikanga kua whakaarohia.Ko te punaha tirotirohia e waru nga panui 230 W CSUN 235-60P (Ripanga 2) e hono ana i te raupapa. kua whakaaturia ona tawhā ahuatanga i te Ripanga 3. Ko nga waahanga o te punaha papu PV e whakaatuhia ana i te Ripanga 4.
I roto i tenei waahanga, ka whakatauritehia te punaha pupuhi wai photovoltaic e whakamahi ana i te FDTC me te tohutoro rere tonu ki te punaha e whakaarohia ana i runga i te rerenga tino pai (FDTCO) i raro i nga tikanga whakahaere.
Ko tenei waahanga e whakaatu ana i te ahua o te tiimata o te punaha papu i runga i te tere o te insolation o 1000 W/m2. Ko te ahua 8e e whakaatu ana i te whakautu tere hiko. Ka whakatauritea ki te FDTC, ko te tikanga e whakaarohia ana ka pai ake te wa piki, ka eke ki te ahua pumau i te 1.04 s, me te FDTC, ka tae ki te 1.93 s. Ko te ahua 8f e whakaatu ana i te pupuhi o nga rautaki whakahaere e rua. Ka kitea ko te FDTCO te whakanui ake i te nui o te pupuhi, e whakamarama ana i te whakapai ake i te kaha i hurihia e te IM.Whakaahua 8g me te 8h e tohu ana i te naianei o te stator kua kumea. Ko te naianei whakaoho e whakamahi ana i te FDTC he 20 A, i te mea ko te rautaki whakahaere e whakaarohia ana e whakaatu ana he naianei whakaoho o te 10 A, e whakaiti ana i nga mate Joule. Ko nga ahua 8i me te 8j e whakaatu ana i te rere o te stator i whakawhanakehia. Ko te PVPWS e mahi ana i te rerenga tohutoro tonu o 1.2 Wb, i roto i te tikanga e whakaarohia ana, ko te rerenga tohutoro ko te 1 A, e uru ana ki te whakapai ake i te pai o te punaha photovoltaic.
(a)Solariraruraru (b) Tangohanga hiko (c) Huringa mahi (d) DC pahi ngaohiko (e) Tere Rotor (f) Pupu wai (g) Naianei wahanga Stator mo FDTC (h) Naianei wahanga Stator mo FDTCO (i) Te urupare rere ma te whakamahi i te FLC (j) Te urupare rere ma te whakamahi i te FDTCO (k) Te arataki rere a Stator ma te whakamahi i te FDTC (l) Te arataki rere a Stator ma te whakamahi i te FDTCO.
Ko terāhe rereke te hihi iraruke mai i te 1000 ki te 700 W/m2 i te 3 hēkona, ka tae ki te 500 W/m2 i te 6 hēkona (Fig. 8a). Ko te Whakaahua 8b e whakaatu ana i te mana photovoltaic e rite ana mo te 1000 W/m2, 700 W/m2 me te 500 W/m2 .Ko nga ahua 8c me te 8d e whakaatu ana i te huringa mahi me te ngaohiko hono DC, ia. e whakaatu ana i te pupuhi wai mo nga taumata irradiance rereke e whiwhi ana ma te whakamahi i te FDTC me te FDTCO.Ka taea te nui ake o te kumara me te FDTCO atu i te FDTC.Ko nga ahua 8g me te 8h e whakaatu ana i nga whakautu o naianei kua whakatairitehia ma te whakamahi i te tikanga FDTC me te rautaki whakahaere e whakaarohia ana.Ma te whakamahi i te tikanga whakahaere whakaaro. , ka whakaitihia te kaha kaha o naianei, ko te tikanga he iti ake te ngaro o te parahi, na reira ka piki ake te pai o te punaha.Na reira, ka taea e nga ohanga whakaohooho teitei te whakaheke i te mahi miihini. Ko te ahua 8j e whakaatu ana i te whanaketanga o te urupare rere ki te whiriwhiri i tete rere tino pai ki te whakarite kia whakaitihia nga mate, na reira, ko te tikanga e whakaarohia ana e whakaatu ana i tana mahi.He rereke ki te Whakaahua 8i, he rite tonu te rere o te rere, e kore e tohu i te mahi tino pai. Ko nga whika 8k me te 8l e whakaatu ana i te kukuwhatanga o te hikoi o te stator flux.Figure Ko te 8l e whakaatu ana i te whanaketanga rerenga tino pai me te whakamarama i te whakaaro matua o te rautaki whakahaere e whakaarohia ana.
He huringa ohorere i rotorāI whakamahia te iraruke, timata mai i te 1000 W/m2, ka heke ohorere ki te 500 W/m2 i muri i te 1.5 s (Whakaahua 9a). W/m2.Ko nga ahua 9c me te 9d e whakaatu ana i te huringa mahi me te ngaohiko hono DC. Ka kitea mai i te Whakaahua 9e, ko te tikanga e whakaarohia ana he pai ake te wa whakautu. Ko te ahua 9f e whakaatu ana i te pupuhi wai i whiwhi mo nga rautaki whakahaere e rua. me te FDTCO he teitei ake i te FDTC, e pupuhi ana i te 0.01 m3/s i te 1000 W/m2 irradiance i whakaritea ki te 0.009 m3/s me te FDTC;I tua atu, i te 500 W I /m2 te irradiance, ka pupuhi a FDTCO i te 0.0079 m3/s, i te FDTC i pupuhi 0.0077 m3/s.Whakaahua 9g me te 9h.Whakaahua ana te whakautu o naianei kua whakatairitehia ma te whakamahi i te tikanga FDTC me te rautaki mana whakahaere. e whakaatu ana te rautaki mana whakahaere kua whakahekehia te kaha kaha o naianei i raro i nga huringa irradiance ohorere, na te mea ka heke te ngaro o te parahi. Ko te ahua 9j e whakaatu ana i te kukuwhatanga o te whakautu rewharewha kia taea ai te whiriwhiri i te rerenga tino pai ki te whakarite kia whakaitihia nga mate, na reira, ko te tikanga kua whakaarohia. e whakaatu ana i tana mahi me te rere o te 1Wb me te ira o te 1000 W/m2, i te mea Ko te rere ko te 0.83Wb me te 500 W/m2. He rereke ki te Whakaahua 9i, he rite tonu te rere o te rere i te 1.2 Wb, kaore e tau. Ko te ahua 9k me te 9l e whakaatu ana i te kunenga mai o te hikoi hiko.
(a)Solariraruke (b) Te mana tangohanga (c) Te hurihanga mahi (d) DC ngaohiko pahi (e) Te tere o te Rotor (f) Te rere wai (g) Te naianei o te wahanga Stator mo FDTC (h) Te naianei o te wahanga Stator mo te FDTCO (i) ) Te urupare rere ma te whakamahi FLC (j) Te urupare rere ma te whakamahi i te FDTCO (k) Te arataki rere a Stator ma te whakamahi i te FDTC (l) Te arataki rere a Stator ma te whakamahi i te FDTCO.
Ko te tātaritanga whakatairite o nga hangarau e rua e pa ana ki te uara rere, te kaha kaha o naianei me te kumara e whakaatuhia ana i te Ripanga 5, e whakaatu ana ko te PVWPS i runga i te hangarau e whakaarohia ana e whakarato ana i nga mahi teitei me te piki haere o te rere papu me te whakaiti i te kaha kaha me nga ngaronga. ki te whiriwhiringa rere pai.
Hei manatoko me te whakamatautau i te rautaki whakahaere e whakaarohia ana, ka mahia he whakamatautau PIL i runga i te poari STM32F4. Kei roto ko te whakaputa waehere ka utaina me te whakahaere i runga i te papa whakauru. Kei roto i te poari he microcontroller 32-bit me te 1 MB Flash, 168 MHz te auau o te karaka, te waeine ira maanu, nga tohutohu DSP, 192 KB SRAM.I tenei whakamatautau, i hangaia he poraka PIL kua whakawhanakehia i roto i te punaha whakahaere kei roto te waehere i hangaia i runga i te papa taputapu kitea STM32F4 me te whakauru i roto i te rorohiko Simulink.Ko nga taahiraa hei tuku Ko nga whakamatautau PIL hei whirihora ma te whakamahi i te papa STM32F4 e whakaatuhia ana i te Whakaahua 10.
Ka taea te whakamahi i te whakamatautau PIL Co-simulation ma te whakamahi i te STM32F4 hei tikanga utu iti hei manatoko i te tikanga kua whakaarohia.I roto i tenei pepa, ka whakatinanahia te waahanga pai e whakarato ana i te rerenga tohutoro pai i roto i te STMicroelectronics Discovery Board (STM32F4).
Ko te mea whakamutunga ka mahia tahitia me Simulink me te whakawhiti korero i te wa o te whaihanga ma te whakamahi i te tikanga PVWPS i whakaarohia. Ko te ahua 12 e whakaatu ana i te whakatinanatanga o te punaha hangarau arotautanga i STM32F4.
Ko te tikanga rewharewha tohutoro tino pai anake e whakaatuhia ana i roto i tenei whakahiatotanga, na te mea ko te taurangi whakahaere matua mo tenei mahi e whakaatu ana i te whanonga whakahaere o te punaha whakangao wai photovoltaic.
Te wa tuku: Apr-15-2022
