优化太阳能PLC控制电力系统自动化.docVIP

优化太阳能利用PLC控制电力系统自动化 作者： G. Prinslooa*, R. Dobsona and K. Schrevea 摘要：太阳能电力转换系统的设计的一个重要组成部分是设备以及工业规模的电网连接的装置。一些控制设计采用数字实现平台如强大的工业标准可编程序逻辑控制器（PLC）与远程控制/接入能力。在西门子SIMATIC s7-1214c TIA平台为PLC平台自动化组装容易在非洲农村发电机电一体化太阳能聚光器的平台。本文主要研究在二氧化碳的影响作为控制概念的太阳能发电的自动化，其中数字跟踪系统功率预算原则形成的人工智能决策结构最大限度地利用CO2的影响太阳能发电。所提出的控制策略将是价值都远离电网的农村发电系统和商业太阳能农场CO2的影响，优化最终直接影响的太阳能农场的碳足迹。 1简介 非洲是一个拥有一些在世界上最贫穷的社区有限的电网基础设施人口稀少的地区剥夺了许多农村非洲人从通电。它被认为是自主离网的低成本的集中太阳能发电（CSP）斯特灵和集中的光致电压的盘区?C（CPV）太阳能发电系统已经使经济发展农村参与的潜力，提高生活条件，以恢复人的尊严。 如斯特灵太阳能/ CPV技术可以产生接近零碳的大功率电能（CO2）的排放或有害的温室气体排放量[ 2 ]。除了这些环境效益，作者更多的赞扬斯特灵太阳能/ CPV技术为它工作在低噪音水平，包括几个活动部件，使用小润滑，而最小的维护是长时间的操作要求。这些有吸引力的功能考虑到非洲发电集中太阳能技术的应用。 这种太阳能发电系统不适合独立开发商在对国家电网的连接不可用在安装工地操作。控制系统是依赖于主电网电源线通过风暴/多云完成太阳能跟踪条件，并启动非自由活塞式发动机，在斯特灵各发电周期发作。这使得非洲偏远社区的黑暗中通过这样的商业方面的发电集中太阳能发电系统。 2。碳排放的意识 本研究应用于太阳能聚光器和机电一体化平台的设计与开发在非洲农村发电。介绍了潜在的修改的控制结构和演示如何使用的功率预算和碳意识的原则可以克服遇到的挑战与自动化 独立的自跟踪聚光太阳能发电系统的非洲农村。一种适合农村发电机电一体化平台是一个高层次的框图描述。一种改进的自动化解决方案，支持自动独立太阳能集中器和存在的 西门子SIMATIC s7-1214c PLC的太阳能跟踪解决方案，在太阳能跟踪系统（PLC）块中显 虽然对西门子太阳能跟踪系统[ 5 ]图1所示的自动化理念被证明是一个可以接受的自动化解决方案，使用时，在电网连接的应用程序，控制算法，采用不满足独立控制的挑战，充分延长云瞬变了非洲雷暴。没有适当的调整，原西门子解决方案将最终导致斯特灵启动问题，依次对系统升级维护成本在非洲偏远的农村网站。设计师提出的二氧化碳的影响和功率预算控制功能块的西门子加入SIMATIC s7-1214c PLC的太阳能跟踪自动化平台。该功能块的目的是介绍人工智能软件结构优化的太阳能跟踪系统的碳足迹。在电气主电网基础设施的缺乏，这种控制策略也致力于减少功率消耗的风险独立的跟踪系统。 其次，备用电源的PLC /跟踪器系统的操作，将导致灾难性的失败，如果是至关重要的在一个独立的系统，备用电源，将完全耗尽。一个额外的小型光伏充电器作为救援机构在意外的电池漏情况下备用电池充电，而补充电池存储水平有助于保持跟踪操作所需的水平。 通过所提出的控制理念和改进，农村用户需求，功率预算和船上功率预算管理被视为关键任务控制组件。一组离散分化的方式—功率预算管理原则操作将介绍将控制解决方案 智能控制解决方案。 3。功率预算管理 功率预算管理原则通常分配严格界限，根据机载任务管理以确保机载电力调度按照可用的太阳能发电和作战任务的时间表。 通常情况下，太阳能跟踪移动，控制自动化和斯特灵启动功率脉冲的占主导地位的需求 侧的功率预算。这些跟踪和瞬时启动/关机序列的斯特灵装置从需求的后备电池供应显着的能量时，一个网格连接不可用。频繁的云通过进一步的结果的情况下，众多的启动序列可以消耗更多的功率预算比斯特灵能供应，特别是在低的太阳暴露时间。在太阳能发电，电力的太阳能发电机的收获主要是派遣到斯特灵用户和二次充电板上的能量存储系统。用户供给以及动力电池水平可用于跟踪太阳还取决于天气条件和安装现场的可靠，意义供应的计算应该包括平均太阳暴晒，位置，和天气模式。 一个理想的电源供给曲线是典型的直流电动机功率需求过剩覆盖。一个典型的斯特灵太阳能发电机的永磁直流电动机的功率预算变量驱动方位和俯仰回转驱动超过24小时的每日太阳周期。在这个图中，每个驱动功率的要求是根据经验来确定通过测量功率消耗