【正文】 he exchanges electric power quantity, stability and dependable key factors. As a result the choice direct current is part of physically the direct current electric voltage EMBED measure with the direct current electric voltage variety EMBED , be the first degree importation of the system, output for the direct current electric voltage etc. the effect be worth EMBED EMBED is a prehensive direct current electric voltage EMBED measure with the direct current electric voltage variety EMBED , get EMBED future appearance. Substantially, it reflected the system on the current direct current electric voltage foundation, if don39。s direct current electric voltage etc. the effect value EMBED and burden EMBED be that class importation of the misty controller, output EMBED take for load the opposite system energy load strength: EMBED is a prehensive burden EMBED and load the direct current electric voltage etc. the effect be worth EMBED get of a three change the quantity. When EMBED big in expect to be worth, the ener gy that the system burden need is in addition to from can renewable energy in addition to provide, still having a part to need to be kept the ability ponent electric capacity by the direct current, then can lower the direct current side electric voltage, make the direct current side electric voltage EMBED be worth the direction variety toward expectation, then the burden need from can the renewable energy provide the energy drive die down。 When the direct ponent voltage is higher than 240 V, then shuts off the winddriven generator and the solar energy electric power facility to the system power supply, when the direct current terminal voltages lower than 220 V again reinvests the work. Thus, gradually asks the essence through the graduation structure, gradually approaches the objective function, thus achieves the ideal control effect. 5. Summary This chapter first simply introduced the wind power solar energy mix generating system disposition, afterwards aimed at this multi inputs to be most the variable the disperserlike wind power solar energy mix electricity generation energy management system management system, the research has designed based on the heredity algorithm graduation fuzzy control algorithm, and produced this system to use graduation fuzzy control the detailed design procedure. Finally, with the aid of to the simulation, applies the above algorithm to the wind can in a solar energy mix electricity generation energy management system management system. The simulation result indicated that, can implemental better management and the control based on the graduation fuzzy controller to the disperserlike wind power solar energy mix generating system, and may obtain the good effect. This also for the many kinds of renewable energies mix generating system management and the control, has provided an effective key to the situation. 混合發(fā)電能量管理系統(tǒng) 1. 引言 風(fēng)力與太陽能電池發(fā)電組成的混合發(fā)電系統(tǒng)又叫作風(fēng)／光互補(bǔ)系統(tǒng)，由于風(fēng)和太陽能都有一些共同的缺點，如能量密度低、穩(wěn)定性差、 受天氣影響不連續(xù)、有季節(jié)性強(qiáng)弱變化、太陽能日夜間斷等。 風(fēng)能、太陽能具有一定的互補(bǔ)性，如白天太陽光強(qiáng)，夜晚風(fēng)多，夏天日照好、風(fēng)弱；冬春季節(jié)風(fēng)大而陽光相對較弱。有條件時通過搭配適當(dāng)容量的蓄電池或接入市電作為備用電源，可使運(yùn)行費用大大的降低、供電的可靠性大大的提高。在設(shè)計風(fēng)一光發(fā)電系統(tǒng)中，普遍采用的設(shè)計思路是根據(jù)負(fù)載每天的總耗電量，和由當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)得到的日輻射量來確定太陽能電池陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量，再來確定可再生能源發(fā)電控制裝置的功率和蓄電池容量，但是在混合發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制和優(yōu)化管理方法方面的研究較少。本文針對系統(tǒng)運(yùn)行的特點設(shè)計了一能量管理系統(tǒng)（ Energy Management System, 簡稱EMS）來提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。 太 陽能電池及其發(fā)電控制器：共 5 組，太陽能電池每組峰瓦 3ｋＷ，太陽能發(fā)電控制器使太陽能電池陣列始終處于最大功率輸出狀態(tài)。 能量管理系統(tǒng)：根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供的系統(tǒng)各功能單元運(yùn)行參數(shù)，來實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效管理和控制。 負(fù)載和逆變 器：新能源中心的負(fù)載分類，一類負(fù)載是能源中心辦公和實驗所必須保證的負(fù)載；二類負(fù)載是能源中心的溫室控制等輔助設(shè)施所需的電能，當(dāng)可再生能源輸出電能有多余的能量時，才投入的負(fù)載。 市電控制器：當(dāng)可再生能源提供的電能不能滿足系統(tǒng)一類負(fù)載所需時，由市電來作補(bǔ)充；即把市電作為備用電源，通過并網(wǎng)控制器來控制市電的投入和切除。 本文針對正在建設(shè)中的華南理工大學(xué)新能源中心分散式風(fēng)力一太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)計了一個能量管理系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)電、負(fù)荷用電狀況，來管理系統(tǒng)的供電模式，靈活調(diào)節(jié)各部分供電量的比例。由于系統(tǒng)的負(fù)荷是由直流電壓經(jīng)逆變器提供的，直流電壓的穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)給負(fù)載提供電能的質(zhì)量，在這里取系統(tǒng)直流母線電壓 EMBED 為系統(tǒng)的被控量，并取其工作范圍為 192Ｖ－ 240Ｖ，選擇 216Ｖ為直流部分的額定電壓。即能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2－ 2 所示： EMBED , EMBED , EMBED , EMBED 和 EMBED 分別為系統(tǒng)的直流母線電壓、風(fēng)力機(jī)可輸出的最大功率、太陽能電池陣列可輸出的最大功率、系統(tǒng)中一類負(fù)載所需功率和二類負(fù)載所需的功率； EMBED 和 EMBED 分別為系統(tǒng)的風(fēng)力機(jī)輸出利用系數(shù)和太陽能電池陣列輸出利用率，即 EMBED 為風(fēng)力機(jī)啟用的臺數(shù)與風(fēng)力機(jī)總數(shù)之比 , EMBED 為 太陽能陣列啟用的組數(shù)和太陽能陣列組總數(shù)之比。 針對系統(tǒng)運(yùn)行的特點，制定以下設(shè)計規(guī)則： （ 1）規(guī)則一 構(gòu)成混合發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組功率容量較大，因而選擇 以風(fēng)電機(jī)組供電為主，太陽能電池陣列作為能量微調(diào)部分。 （ 3）規(guī)則三 在這里取直流母線電壓低于 192Ｖ時，通過并網(wǎng)控制器接通電網(wǎng)，由市電來補(bǔ)充負(fù)載所需短缺部分的電能，并由本文后面章節(jié)介紹的并網(wǎng)控制器使直流母線電壓維持 192Ｖ，即 EMBED ＝１ 當(dāng)吸 ＞２００Ｖ時，關(guān)閉并網(wǎng)控制器，即 EMBED ＝０ （ 4）規(guī)則四 二類負(fù)載幾：為混合發(fā)電系統(tǒng)中輔助設(shè)施所需的電能，當(dāng)可再生能源輸出電能有多余的能量時，才投入的負(fù)載。 3. 模糊控制 模糊集合和模糊控制的概念是由美國加利福尼亞大學(xué)著名教授 Ｌ．Ａ．Ｚａｄｅｈ在其 Fuzzy Sets， Fuzzy Algorithm 和 Rationale for Fuzzy Control 等著名論著中首先提出一種完全不 同于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)與控制理論的智能理論。 模糊集合將人的判斷、思維過程用比較簡單的語言和數(shù)學(xué)形式直接表達(dá)出來。 模糊控制通過模糊集合和邏輯推理方法把人的經(jīng)驗形式化，模型化，變成計算機(jī)可以接受的控制模型和語言，讓計算機(jī)來代替人來進(jìn)行有效的實時控制。 （ 1）模糊化接口 模糊控制器的輸入通常是確定的量，必須要模糊化后，變?yōu)榭刂破魉J(rèn)識的語言或變量才能被控制器使用，模糊化接口是將確定的輸入量轉(zhuǎn)化為模糊量，它也是模糊控制器的輸入接口。 數(shù)據(jù)庫是存放所有輸入、輸出變量的全部模糊子集的隸屬度關(guān)系的矢量值；若論域為連續(xù)域，數(shù)據(jù)庫則為相應(yīng)的隸屬函數(shù)。最常用的為 if－ then， else, also, or 等，如 2維模糊推理規(guī)則可表示為 Ｒ： if（偏差 is a；差變化率 is b；） then（控制量 is c；） 規(guī)則庫就是用來存放全部模糊控制規(guī)則，在推理時為 “ 推理機(jī) ” 提供推理的依據(jù)。 由推理機(jī)獲得的控制量是一個模糊矢量，不能直接被用來控制被控對象，還必須轉(zhuǎn)換成確定的控制量，我們把這一過程稱為解模糊或模糊量的 清晰化。 4. ＥＭＳ的設(shè)計 本文所設(shè)計的風(fēng)能一太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖２－６所示： 為了提高可再生能源的利用效率，在風(fēng)能和太陽能能夠滿足負(fù)載要求的情況下，負(fù)載所需求的能源則由風(fēng)能和太陽能提供；在風(fēng)能和太陽能不能滿足負(fù)載要求時，在充分利用可再生能源的基礎(chǔ)上，負(fù)載所需求的能源由風(fēng)能、太陽能和電網(wǎng)共同提供。取系統(tǒng)直流母線電壓為被控量，由圖 2－ 6可得系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型： 其中 EMBED — 直流母線電壓， EMBED — 風(fēng)力發(fā)電裝置輸出電流， EMBED — 太陽能發(fā)電裝置輸出電流， EMBED — 系統(tǒng)輸送到負(fù)載得電流， EMBED — 電網(wǎng)輸送電直流部分得電流，Ｃ — 直流平波電容容量。設(shè)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)和每組太陽能電池陣列都工作在的最大輸出功率狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電裝置輸出總功率分別為 EMBED 和 EMBED ，系統(tǒng)對其利用率分別 EMBED 和 EMBED ，則（２－３）式可改寫為 EMBED EMBED 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖２－７ 所示： 由圖２－７可知，系統(tǒng)的輸入量較多，針對風(fēng)力一太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)的特點，在這里我們采用分級模糊控制的策略來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并設(shè)計一個四級的分級模糊控制器來實現(xiàn)對混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行能量管