【正文】 。仿真結(jié)果表明，基于分級(jí)模糊控制器能夠?qū)Ψ稚⑹斤L(fēng)力太陽(yáng)能混合發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施較好的管理和控制，并可取得良好的效果。5. 總結(jié)本文首先簡(jiǎn)單介紹了風(fēng)力太陽(yáng)能混合發(fā)電系統(tǒng)的配置，隨后針對(duì)該多輸入多數(shù)出變量的分散式風(fēng)力太陽(yáng)能混合發(fā)電的能量管理系統(tǒng)，研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于遺傳算法分級(jí)模糊控制算法，并給出了該系統(tǒng)采用分級(jí)模糊控制的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟。當(dāng)和，不能滿足負(fù)荷要求，直流部分電壓低于192Ｖ時(shí)，接通電網(wǎng)，由電網(wǎng)和風(fēng)能一太陽(yáng)能混合發(fā)電系統(tǒng)共同提供電能；當(dāng)直流部分電壓高于240Ｖ時(shí)，則切斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能發(fā)電裝置向系統(tǒng)供電，直至直流端電壓低于220Ｖ時(shí)再重新投入工作。當(dāng)大于期望值時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷所需的能量除了由可再生能源提供外，還有一部分需由直流儲(chǔ)能元件電容，才能降低直流側(cè)電壓，使直流側(cè)電壓向期望值方向變化，即負(fù)荷需由可再生能源提供能量被減弱；當(dāng)小于期望值時(shí)，可再生能源除了向系統(tǒng)負(fù)荷提供能量外，還要向直流儲(chǔ)能元件電容補(bǔ)償電能，來(lái)提高直流側(cè)電壓，從可再生能源角度來(lái)看，所需提供能量在負(fù)載的基礎(chǔ)上被加強(qiáng)：因而在這里定義輸出為負(fù)載相對(duì)系統(tǒng)能量的負(fù)載強(qiáng)度。實(shí)質(zhì)上，它反映了系統(tǒng)在當(dāng)前直流電壓基礎(chǔ)上，若不改變控制量，則下一個(gè)采樣時(shí)刻直流側(cè)電壓的預(yù)測(cè)值即為，由于在下一個(gè)采用周期到來(lái)之前，系統(tǒng)的輸出控制量，經(jīng)模糊推理己發(fā)生改變，因而在這里定義為系統(tǒng)直流部分電壓的等效值。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2－8所示：系統(tǒng)的負(fù)荷是由直流電能直接提供和經(jīng)逆變器輸出，直流電壓的穩(wěn)定性成為直接影響是系統(tǒng)輸出交流電能質(zhì)量、穩(wěn)定性與可靠性的關(guān)鍵因素。通常可再生能源發(fā)電裝置的投資較大，為了充分發(fā)揮其發(fā)電的效率，縮短系統(tǒng)成本的回收周期，發(fā)電裝置多采用最大功率輸出為控制目標(biāo)。 由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖可知，系統(tǒng)直流母線電壓的變化直接影響系統(tǒng)給負(fù)載提供電能的質(zhì)量和可靠性，因而穩(wěn)定的直流電壓是系統(tǒng)工作可靠性和性能的一個(gè)重要指標(biāo)。通常把推理和輸出端具有把模糊量轉(zhuǎn)化為清晰值的過程稱為解模糊。（3）推理和解模糊接口 推理時(shí)，控制器推理機(jī)根據(jù)輸入的模糊量，經(jīng)模糊控制規(guī)則來(lái)求解模糊關(guān)系方程，獲取模糊控制器的模糊控制量。 規(guī)則庫(kù)是基于專家知識(shí)和有豐富經(jīng)驗(yàn)的操作人員根據(jù)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，按人的直覺推理的一種語(yǔ)言表示形式。（2）知識(shí)庫(kù) 知識(shí)庫(kù)描述形式主要有兩種：數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)。模糊控制器的組成框圖如圖2－3所示它包括：輸入量模糊化接口，知識(shí)庫(kù) （數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)），推理機(jī)和解模糊接口 。使得復(fù)雜系統(tǒng)按人類的思維方式進(jìn)行運(yùn)作和處理成為可能，為模糊控制器的形成奠定了基礎(chǔ)，并得到世界各國(guó)的學(xué)者和工程技術(shù)人員廣泛的重視和應(yīng)用。它的產(chǎn)生不僅拓廣了經(jīng)典數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而且是使計(jì)算機(jī)科學(xué)向模擬人類思維方面發(fā)展的重大突破。 二類負(fù)載未工作情況下，其負(fù)載功率檢測(cè)較困難，為了避免二類負(fù)載的頻繁投徹 ；本文根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載配置情況，設(shè)二類負(fù)載最大功率為，當(dāng)+＞+把二類負(fù)載投入運(yùn)行，即 ＝1（5）規(guī)則五 為了提高系統(tǒng)直流部分電壓的穩(wěn)定性，當(dāng)吸＜２０４Ｖ時(shí)，把二類負(fù)載從系統(tǒng)中撤出，即 ＝0 當(dāng)＞２３０Ｖ時(shí)，自動(dòng)把二類負(fù)載投入運(yùn)行，即 ＝1 ＞２４０Ｖ時(shí)，自動(dòng)切除所有的可再生能源發(fā)電裝置對(duì)直流母線進(jìn)行供電，即 ===0，＝1 針對(duì)系統(tǒng)多輸入多輸出、變化復(fù)雜的特點(diǎn)，本系統(tǒng)采用智能控制中的模糊控制技術(shù)（Fuzzy Control, 簡(jiǎn)稱ＦＣ）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制；研究并設(shè)計(jì)了一種基于分級(jí)模糊控制（Hierarchical Fuzzy Control，簡(jiǎn)稱ＨＦＣ）算法的能量管理系統(tǒng)。（2）規(guī)則二 根據(jù)系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，取直流側(cè)端電壓期望值為216Ｖ，當(dāng)可再生能源可輸出最大功率大于負(fù)載要求時(shí)，可再生能源不向電網(wǎng)輸送電能。取、［0,1］，則5和5分別表示風(fēng)力機(jī)啟用的臺(tái)數(shù)和太陽(yáng)能電池陣列啟用的組數(shù)； 和，分別為市電開關(guān)控制變量和二類負(fù)載的提供率，本文定義、為開關(guān)函數(shù)，取值“０”或“1”；當(dāng)＝１表示電網(wǎng)接入混合發(fā)電系統(tǒng)，＝0表示電網(wǎng)從混合發(fā)電系統(tǒng)中切除； ＝１表示二類負(fù)載接入混合發(fā)電系統(tǒng)投入工作，＝０則表示二類負(fù)載從混合發(fā)電系統(tǒng)切除。為了不使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，在這里對(duì)蓄電池的處理不予以考慮。能量管理系統(tǒng)在可再生能源大于負(fù)荷需求時(shí)，切斷部分太陽(yáng)能、風(fēng)電機(jī)；可再生能源不能滿足基本負(fù)載要求時(shí)，在充分利用可再生能源的前提下，不足部分由市電來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，取系統(tǒng)的最大負(fù)荷為750ｋＷ.在供電系統(tǒng)中，系統(tǒng)發(fā)電與負(fù)荷有功功率的平衡，是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。 在風(fēng)力、太陽(yáng)能和負(fù)荷構(gòu)成的發(fā)電、用電系統(tǒng)中，由于風(fēng)速、日照強(qiáng)度和其它氣候條件的變化，風(fēng)電機(jī)組、太陽(yáng)能電池陣列的輸出功率和負(fù)荷功率都存在著較大范圍的波動(dòng)，因而對(duì)能量管理系統(tǒng)提出了很高的要求。系統(tǒng)的負(fù)載和直流部分的連接是通過逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，直流側(cè)經(jīng)過 ＰＷＭ逆變器，轉(zhuǎn)換為電壓恒定、波形良好的交流電能，提供給負(fù)載。 緩沖電容：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)直流部分電壓的平穩(wěn)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（Data Acquisition System，簡(jiǎn)稱DAS）：用于采集檢測(cè)太陽(yáng)能電池輸出功率、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率、系統(tǒng)直流部分的電壓、負(fù)載功率，并把采集到的系統(tǒng)運(yùn)行有關(guān)信息，提供能量管理系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。2. 統(tǒng)的構(gòu)成本文以華南理工大學(xué)新能源中心的分散式風(fēng)力一太陽(yáng)能混合發(fā)電系統(tǒng)為研究景，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖２2－1示： 由圖21可知，系統(tǒng)包括以下幾部分： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制器：共5套，風(fēng)機(jī)的最大輸出功率15ｋＷ／臺(tái)，風(fēng)力機(jī)發(fā)電控制器使風(fēng)力機(jī)始終處于最大功率輸出狀態(tài)。 由于風(fēng)電機(jī)組、太陽(yáng)能電池陣列的輸出功率和負(fù)荷功率受外界因素的影響，變動(dòng)范圍較大，因而對(duì)控制和優(yōu)化發(fā)電系統(tǒng)的能量管理也提出了較高的要求。 目前國(guó)內(nèi)主要針對(duì)獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電及風(fēng)一光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)的研究較多。開發(fā)風(fēng)力一太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，將風(fēng)力與太陽(yáng)能技術(shù)加以綜合利用，從而構(gòu)成一種互補(bǔ)的可分散布點(diǎn)的新型能源，將是本世紀(jì)能源結(jié)構(gòu)中一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。分別由風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電來(lái)供電，其供電的可靠性大大降低。 When small in expect to be worth, can the renewable energy is in addition to the system burden in addition to providing the energy, still wanting toward direct current to keep the ability ponent electric capacity to pensate the electric power, raise the direct current side electric voltage, from can the renewable energy angle to see, need to provide the energy to be strengthen in the foundation for load: As a result define to output here for load the load strength of the opposite system energy.Xrated output the biggest power with a strong wind energy of influence and load the opposite system energy strength be the importation of the xrated misty controller, output is the utilization of the wind energy , be to output to provide to the breeze electrical engineering controller, control the set that the breeze electrical engineering open number, among them is The solar energy importation the moderate breezes machine provides the system the opposite energy the burden the strength shortage part ＝75 conduct and actions the fourth class importation of the misty controller, take output for the utilization that solar energy generate electricity namely is:The fourth cascade control output and the third cascade control output affects to the electricity generation control device to the load power supply. When and cannot satisfy the load request, when the direct ponent voltage is lower than 192 V, puts through the electrical network, can a solar energy mix generating system provide the electrical energy together by the electrical network gentle breeze。t change the control quantity, then next sample the estimate value of the time direct current side electric voltage is, because of before next adoption period arrival, the exportation control of the system quantity, was reason logically by faintness personal occurrence change, as a result define here be worth for the etc. effect of parts of electric voltages of the system direct current.Second degree with the first degree output39。t satisfy the load request, at making use of well can the foundation of the renewable energy up, the load is provided together by the wind energy, solar energy and charged barbed wire nets the demanding energy.May know by the system structure drawing, the system direct current generator voltage change direct influence system provides the electrical energy to the load the quality and the reliability, thus the stable DC voltage is the system operational reliability and a performance important target. Takes the system direct current generator voltage for to control the quantity, 2 6 may result in the system by chart 2 the mathematical model:Among them—female line electric voltage of direct current, —the wind power equips the exportation electric current, —the solar energy generates electricity to equip the exportation electric current, —the system transport the load get electric current, —the charged barbed wire net transports to give or get an electric shock the direct current the part get electric current, an electric capacity of C—direct current.The us