ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບສູບນ້ໍາ photovoltaic (PVWPS) ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າ, ເນື່ອງຈາກວ່າການດໍາເນີນງານຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນອີງໃສ່ການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າສະອາດ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ລວມເອົາເຕັກນິກການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍທີ່ນໍາໃຊ້ກັບມໍເຕີ induction (IM).ການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີຈະເລືອກເອົາຂະຫນາດ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ IM. ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງແນະນໍາວິທີການສັງເກດການລົບກວນໃນຂັ້ນຕອນຕົວແປ. ຄວາມເຫມາະສົມຂອງການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີໄດ້ຖືກຮັບຮູ້ໂດຍ ການຫຼຸດຜ່ອນການຫລົ້ມຈົມໃນປະຈຸບັນ;ດັ່ງນັ້ນ, ການສູນເສຍມໍເຕີໄດ້ຖືກຫຼຸດຫນ້ອຍລົງແລະປະສິດທິພາບໄດ້ຖືກປັບປຸງ. ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີແມ່ນປຽບທຽບກັບວິທີການທີ່ບໍ່ມີການສູນເສຍຫນ້ອຍ. ຜົນໄດ້ຮັບການປຽບທຽບສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບຂອງວິທີການທີ່ສະເຫນີ, ເຊິ່ງອີງໃສ່ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນຄວາມໄວໄຟຟ້າ, ກະແສດູດຊຶມ, ການໄຫຼ. ນ້ໍາ, ແລະການພັດທະນາການທົດສອບ flux.A processor-in-the-loop (PIL) ແມ່ນປະຕິບັດເປັນການທົດສອບການທົດລອງຂອງວິທີການທີ່ສະເຫນີ. ມັນປະກອບມີການປະຕິບັດຂອງລະຫັດ C ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນກະດານຄົ້ນພົບ STM32F4. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການຝັງ. board ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບຜົນໄດ້ຮັບຈໍາລອງຕົວເລກ.
ພະລັງງານທົດແທນ, ໂດຍສະເພາະແສງຕາເວັນເທກໂນໂລຍີ photovoltaic, ສາມາດເປັນທາງເລືອກທີ່ສະອາດກວ່ານໍ້າມັນເຊື້ອໄຟໃນລະບົບຈັກສູບນ້ໍາ1,2.Photovoltaic pumping ລະບົບໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກທີ່ບໍ່ມີໄຟຟ້າ3,4.
ເຄື່ອງຈັກຕ່າງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ PV pumping applications. ຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍຂອງ PVWPS ແມ່ນອີງໃສ່ motors DC. motors ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະຄວບຄຸມແລະປະຕິບັດ, ແຕ່ພວກເຂົາເຈົ້າຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການບໍາລຸງຮັກເປັນປົກກະຕິເນື່ອງຈາກມີຂອງຕົວຊີ້ບອກແລະ brushes5. ເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ບົກຜ່ອງນີ້, brushless. ມໍເຕີສະກົດຈິດຖາວອນໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະໂດຍ brushless, ປະສິດທິພາບສູງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື6. ເມື່ອປຽບທຽບກັບມໍເຕີອື່ນໆ, PVWPS ທີ່ອີງໃສ່ IM ມີການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າເພາະວ່າມໍເຕີນີ້ແມ່ນເຊື່ອຖືໄດ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ບໍ່ມີບໍາລຸງຮັກສາ, ແລະສະເຫນີຄວາມເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍສໍາລັບຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມ7. ເຕັກນິກ .Indirect Field Oriented Control (IFOC) ແລະວິທີການຄວບຄຸມແຮງບິດໂດຍກົງ (DTC) ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປ8.
IFOC ຖືກພັດທະນາໂດຍ Blaschke ແລະ Hasse ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ປ່ຽນຄວາມໄວ IM ໃນໄລຍະກວ້າງ9,10.The stator ປັດຈຸບັນແບ່ງອອກເປັນສອງພາກສ່ວນ, ຫນຶ່ງສ້າງ flux ສະນະແມ່ເຫຼັກແລະອື່ນສ້າງແຮງບິດໂດຍການປ່ຽນເປັນລະບົບການປະສານງານ dq. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້. ການຄວບຄຸມເອກະລາດຂອງ flux ແລະ torque ພາຍໃຕ້ສະຖານະຄົງທີ່ແລະສະພາບການເຄື່ອນໄຫວ.Axis (d) ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບ vector ຊ່ອງ rotor flux, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບ q-axis ຂອງ rotor flux space vector ເປັນສູນສະເຫມີ.FOC ສະຫນອງການຕອບສະຫນອງທີ່ດີແລະໄວຂຶ້ນ11 ,12, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການນີ້ແມ່ນຊັບຊ້ອນແລະຂຶ້ນກັບການປ່ຽນແປງພາລາມິເຕີ13.ເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ບົກຜ່ອງເຫຼົ່ານີ້, Takashi ແລະ Noguchi14 ໄດ້ນໍາສະເຫນີ DTC, ທີ່ມີການປະຕິບັດການເຄື່ອນໄຫວສູງແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫນ້ອຍຕໍ່ກັບການປ່ຽນແປງພາລາມິເຕີ. ໃນ DTC, ແຮງບິດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະ stator flux. ຖືກຄວບຄຸມໂດຍການຫັກລົບ stator flux ແລະ torque ຈາກການຄາດຄະເນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນປ້ອນເຂົ້າໃນຕົວປຽບທຽບ hysteresis ເພື່ອສ້າງ vector ແຮງດັນທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອຄວບຄຸມ.ທັງ stator flux ແລະ torque.
ຄວາມບໍ່ສະດວກຕົ້ນຕໍຂອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມນີ້ແມ່ນການເຫນັງຕີງຂອງແຮງບິດແລະ flux ຂະຫນາດໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ hysteresis regulators ສໍາລັບ stator flux ແລະ torque regulation15,42.Multilevel converters ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ ripple, ແຕ່ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງໂດຍຈໍານວນຂອງ switches16 ພະລັງງານ. ຜູ້ຂຽນຫຼາຍຄົນໄດ້ໃຊ້ space vector modulation (SWM)17, sliding mode control (SMC)18, ເຊິ່ງເປັນເຕັກນິກທີ່ມີປະສິດທິພາບແຕ່ທົນທຸກຈາກຜົນກະທົບ jittering undesirable19.ນັກຄົ້ນຄວ້າຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການປັນຍາປະດິດເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດການຄວບຄຸມ, ໃນບັນດາພວກເຂົາ, (1) neural ເຄືອຂ່າຍ, ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ຕ້ອງການໂປເຊດເຊີຄວາມໄວສູງເພື່ອປະຕິບັດ20, ແລະ (2) ສູດການຄິດໄລ່ທາງພັນທຸກໍາ21.
ການຄວບຄຸມ Fuzzy ແມ່ນເຂັ້ມແຂງ, ເຫມາະສໍາລັບຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ, ແລະບໍ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມຮູ້ຂອງຕົວແບບທີ່ແນ່ນອນ. ມັນປະກອບມີການນໍາໃຊ້ຕັນ fuzzy logic ແທນທີ່ຈະເປັນຕົວຄວບຄຸມ hysteretic ແລະປ່ຽນຕາຕະລາງການຄັດເລືອກເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ flux ແລະ torque ripple. ມັນເປັນມູນຄ່າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ. DTCs ທີ່ອີງໃສ່ FLC ໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າ 22, ແຕ່ບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກ, ດັ່ງນັ້ນເຕັກນິກການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການຄວບຄຸມແມ່ນຕ້ອງການ.
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ເລືອກ flux ຄົງທີ່ເປັນ flux ການອ້າງອິງ, ແຕ່ທາງເລືອກຂອງການອ້າງອີງນີ້ບໍ່ໄດ້ສະແດງເຖິງການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ໄດມໍເຕີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະມີປະສິດທິພາບສູງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຕອບສະຫນອງຄວາມໄວໄວແລະຖືກຕ້ອງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສໍາລັບບາງການດໍາເນີນງານ, ການຄວບຄຸມອາດຈະບໍ່ເຫມາະສົມ, ດັ່ງນັ້ນປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຂັບບໍ່ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບໄດ້. ການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການນໍາໃຊ້. ການອ້າງອີງ flux ປ່ຽນແປງໄດ້ໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຂອງລະບົບ.
ຜູ້ຂຽນຫຼາຍຄົນໄດ້ສະເຫນີຕົວຄວບຄຸມການຄົ້ນຫາ (SC) ທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເຊັ່ນ: in27) ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກ. ເຕັກນິກປະກອບດ້ວຍການວັດແທກແລະການຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານການປ້ອນຂໍ້ມູນໂດຍການອ້າງອິງ d-axis ຊ້ໍາຊ້ອນຫຼື stator flux. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການນີ້ແນະນໍາ torque ripple ເນື່ອງຈາກ oscillations ທີ່ມີຢູ່ໃນ flux ຊ່ອງຫວ່າງອາກາດ, ແລະການປະຕິບັດຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນໃຊ້ເວລາຫຼາຍແລະ computationally resource-intensive. Particle optimization swarm ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ28, ແຕ່ເຕັກນິກນີ້ສາມາດ ຕິດຢູ່ໃນ minima ທ້ອງຖິ່ນ, ນໍາໄປສູ່ການເລືອກທີ່ບໍ່ດີຂອງຕົວກໍານົດການຄວບຄຸມ29.
ໃນເອກະສານນີ້, ເຕັກນິກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ FDTC ໄດ້ຖືກສະເຫນີໃຫ້ເລືອກເອົາ flux ແມ່ເຫຼັກທີ່ດີທີ່ສຸດໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍມໍເຕີ. ການປະສົມປະສານນີ້ຮັບປະກັນຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້ລະດັບ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດໃນແຕ່ລະຈຸດປະຕິບັດງານ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບການສູບນ້ໍາ photovoltaic ທີ່ສະເຫນີ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເບິ່ງຄືວ່າຈະສະດວກຫຼາຍສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການສູບນ້ໍາ photovoltaic.
ນອກຈາກນັ້ນ, ການທົດສອບຂອງ processor-in-the-loop ຂອງວິທີການທີ່ສະເຫນີແມ່ນປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ກະດານ STM32F4 ເປັນການທົດສອບການກວດສອບ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງຫຼັກນີ້ແມ່ນຄວາມງ່າຍດາຍຂອງການປະຕິບັດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງພັດທະນາໂຄງການສະລັບສັບຊ້ອນ 30. ນອກຈາກນັ້ນ. , ກະດານແປງ FT232RL USB-UART ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບ STM32F4, ເຊິ່ງຮັບປະກັນການໂຕ້ຕອບການສື່ສານພາຍນອກເພື່ອສ້າງຕັ້ງພອດ serial virtual (COM port) ໃນຄອມພິວເຕີ. ວິທີການນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສົ່ງຂໍ້ມູນໃນອັດຕາ baud ສູງ.
ການປະຕິບັດຂອງ PVWPS ໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີແມ່ນປຽບທຽບກັບລະບົບ PV ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍຫນ້ອຍພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລະບົບປັ໊ມນ້ໍາ photovoltaic ທີ່ສະເຫນີແມ່ນດີກວ່າໃນການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຂອງ stator ແລະທອງແດງ, optimizing flux ແລະ pumping ນ້ໍາ.
ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງເອກະສານແມ່ນໂຄງສ້າງດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ການສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງລະບົບທີ່ສະເຫນີແມ່ນໃຫ້ຢູ່ໃນພາກ "ການສ້າງແບບຈໍາລອງລະບົບ Photovoltaic". ໃນພາກ "ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມຂອງລະບົບການສຶກສາ", FDTC, ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີແລະເຕັກນິກ MPPT ແມ່ນ. ອະທິບາຍລາຍລະອຽດ.ຜົນການຄົ້ນພົບແມ່ນໄດ້ສົນທະນາຢູ່ໃນພາກ “ຜົນການຈຳລອງ”.ໃນພາກ “ການທົດສອບ PIL ກັບກະດານຄົ້ນພົບ STM32F4”, ການທົດສອບຂອງໂປເຊດເຊີ-ໃນວົງແຫວນແມ່ນໄດ້ອະທິບາຍ.ບົດສະຫຼຸບຂອງເອກະສານສະບັບນີ້ແມ່ນໄດ້ນຳສະເໜີຢູ່ໃນ “ ບົດສະຫຼຸບ”.
ຮູບທີ 1 ສະແດງການກຳນົດຄ່າລະບົບທີ່ສະເໜີໃຫ້ສຳລັບລະບົບປ້ຳນ້ຳ PV ແບບດ່ຽວ. ລະບົບປະກອບດ້ວຍປ້ຳແກນກາງທີ່ອີງໃສ່ IM, ອາເຣ photovoltaic, ເຄື່ອງແປງໄຟສອງອັນ [ຕົວແປງສັນຍານ ແລະ ແຫຼ່ງແຮງດັນໄຟຟ້າ (VSI)]. ໃນພາກນີ້ , ການສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງລະບົບການສູບນ້ໍາ photovoltaic ທີ່ໄດ້ສຶກສາໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີ.
ເອກະສານນີ້ຮັບຮອງເອົາຮູບແບບດຽວ diode ຂອງແສງຕາເວັນຈຸລັງ photovoltaic. ຄຸນລັກສະນະຂອງເຊນ PV ແມ່ນສະແດງໂດຍ 31, 32, ແລະ 33.
ເພື່ອປະຕິບັດການປັບຕົວ, ຕົວແປງເພີ່ມກໍາລັງຖືກນໍາໃຊ້. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງແຮງດັນຂາເຂົ້າແລະແຮງດັນອອກຂອງເຄື່ອງແປງ DC-DC ແມ່ນໃຫ້ໂດຍສົມຜົນ 34 ຂ້າງລຸ່ມນີ້:
ແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດຂອງ IM ສາມາດຖືກອະທິບາຍໄວ້ໃນກອບເອກະສານອ້າງອີງ (α,β) ໂດຍສົມຜົນຕໍ່ໄປນີ້ 5,40:
ບ່ອນທີ່ \(l_{s }\),\(l_{r}\): stator ແລະ rotor inductance, M: inductance ເຊິ່ງກັນແລະກັນ, \(R_{s }\), \(I_{s }\): ຄວາມຕ້ານທານຂອງ stator ແລະ stator Current, \(R_{r}\), \(I_{r}\): ຄວາມຕ້ານທານຂອງ rotor ແລະ rotor ປັດຈຸບັນ, \(\phi_{s}\), \(V_{s}\): stator flux ແລະ stator ແຮງດັນ, \(\phi_{r}\), \(V_{r}\): rotor flux ແລະແຮງດັນຂອງ rotor.
ແຮງບິດໂຫຼດຂອງປັ໊ມ centrifugal ອັດຕາສ່ວນກັບສີ່ຫລ່ຽມຂອງຄວາມໄວ IM ສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍ:
ການຄວບຄຸມຂອງລະບົບປັ໊ມນ້ໍາທີ່ສະເຫນີແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສາມສ່ວນຍ່ອຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສ່ວນທໍາອິດແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບເຕັກໂນໂລຢີ MPPT. ສ່ວນທີສອງແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂັບລົດ IM ໂດຍອີງໃສ່ການຄວບຄຸມ torque ໂດຍກົງຂອງ fuzzy logic controller. ນອກຈາກນັ້ນ, ພາກທີ III ອະທິບາຍເຕັກນິກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ FLC-based DTC ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ກໍານົດ fluxes ອ້າງອີງ.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, ເຕັກນິກ P&O ຂັ້ນຕອນການປ່ຽນແປງແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຕິດຕາມຈຸດພະລັງງານສູງສຸດ. ມັນມີລັກສະນະການຕິດຕາມໄວແລະການສັ່ນສະເທືອນຕ່ໍາ (ຮູບ 2) 37,38,39.
ແນວຄວາມຄິດຕົ້ນຕໍຂອງ DTC ແມ່ນເພື່ອຄວບຄຸມ flux ແລະ torque ຂອງເຄື່ອງຈັກໂດຍກົງ, ແຕ່ການນໍາໃຊ້ hysteresis regulators ສໍາລັບ torque ໄຟຟ້າແລະລະບຽບ flux stator ສົ່ງຜົນໃຫ້ torque ສູງແລະ flux ripple. ດັ່ງນັ້ນ, ເຕັກນິກການເຮັດໃຫ້ມົວໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍການ. ວິທີການ DTC (ຮູບ 7), ແລະ FLC ສາມາດພັດທະນາລັດ vector inverter ພຽງພໍ.
ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ການປ້ອນຂໍ້ມູນຖືກປ່ຽນເປັນຕົວແປທີ່ສັບສົນຜ່ານຫນ້າທີ່ສະມາຊິກ (MF) ແລະຄໍາສັບພາສາ.
ສາມຫນ້າທີ່ສະມາຊິກສໍາລັບການປ້ອນຂໍ້ມູນທໍາອິດ (εφ) ແມ່ນລົບ (N), ບວກ (P), ແລະສູນ (Z), ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3.
ຫ້າຫນ້າທີ່ສະມາຊິກສໍາລັບການປ້ອນທີສອງ (\(\varepsilon\)Tem) ແມ່ນ Negative Large (NL) Negative Small (NS) Zero (Z) Positive Small (PS) ແລະ Positive Large (PL), ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 4.
trajectory ຂອງ stator flux ປະກອບດ້ວຍ 12 ຂະແຫນງການ, ໃນທີ່ຊຸດ fuzzy ແມ່ນເປັນຕົວແທນໂດຍຫນ້າທີ່ສະມາຊິກສາມຫລ່ຽມ isosceles, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 5.
ຕາຕະລາງ 1 ກຸ່ມ 180 ກົດລະບຽບ fuzzy ທີ່ນໍາໃຊ້ຫນ້າທີ່ສະມາຊິກ input ເພື່ອເລືອກສະຖານະສະຫຼັບທີ່ເຫມາະສົມ.
ວິທີການອະນຸມູນແມ່ນປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກຂອງ Mamdani. ປັດໄຈນ້ໍາຫນັກ (\(\alpha_{i}\)) ຂອງກົດລະບຽບ i-th ແມ່ນໃຫ້ໂດຍ:
where\(\mu Ai \left( {e\varphi } \right)\),\(\mu Bi\left( {eT} \right),\) \(\mu Ci\left( \theta \right) \): ຄ່າສະມາຊິກຂອງ flux ແມ່ເຫຼັກ, torque ແລະ stator flux ມຸມຜິດພາດ.
ຮູບທີ່ 6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄ່າແຫຼມທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຄ່າ fuzzy ໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການສູງສຸດທີ່ສະເຫນີໂດຍ Eq.(20).
ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງມໍເຕີ, ອັດຕາການໄຫຼສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສູບນ້ໍາປະຈໍາວັນເພີ່ມຂຶ້ນ (ຮູບ 7). ຈຸດປະສົງຂອງເຕັກນິກຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນເພື່ອເຊື່ອມໂຍງຍຸດທະສາດການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຫນ້ອຍກັບວິທີການຄວບຄຸມແຮງບິດໂດຍກົງ.
ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີວ່າຄ່າຂອງ flux ແມ່ເຫຼັກແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ motor.High flux values ນໍາໄປສູ່ການສູນເສຍທາດເຫຼັກເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນດຽວກັນກັບການອີ່ມຕົວແມ່ເຫຼັກຂອງວົງຈອນ.ກົງກັນຂ້າມ, ລະດັບ flux ຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍ Joule ສູງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນ IM ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບທາງເລືອກຂອງລະດັບ flux.
ວິທີການທີ່ສະເຫນີແມ່ນອີງໃສ່ການສ້າງແບບຈໍາລອງຂອງການສູນເສຍ Joule ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບກະແສທີ່ໄຫຼຜ່ານ stator windings ໃນເຄື່ອງຈັກ. ມັນປະກອບດ້ວຍການປັບຄ່າຂອງ rotor flux ໃຫ້ເປັນມູນຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍມໍເຕີເພື່ອເພີ່ມປະສິດຕິພາບ. ການສູນເສຍ Joule ສາມາດສະແດງອອກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ (ບໍ່ສົນໃຈການສູນເສຍຫຼັກ):
ແຮງບິດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ\(C_{em}\) ແລະ rotor flux\(\phi_{r}\) ຖືກຄິດໄລ່ໃນລະບົບພິກັດ dq ເປັນ:
ແຮງບິດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ\(C_{em}\) ແລະ rotor flux\(\phi_{r}\) ຖືກຄຳນວນໃນການອ້າງອີງ (d,q) ເປັນ:
ໂດຍການແກ້ໄຂສົມຜົນ.(30), ພວກເຮົາສາມາດຊອກຫາກະແສ stator ທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ຮັບປະກັນ flux rotor ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະການສູນເສຍຫນ້ອຍທີ່ສຸດ:
ການຈໍາລອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊໍແວ MATLAB/Simulink ເພື່ອປະເມີນຄວາມແຂງແຮງແລະການປະຕິບັດຂອງເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີ. ລະບົບການສືບສວນປະກອບດ້ວຍແປດ 230 W CSUN 235-60P panels (ຕາຕະລາງ 2) ເຊື່ອມຕໍ່ໃນຊຸດ. ປັ໊ມ centrifugal ຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍ IM, ແລະ. ຕົວກໍານົດລັກສະນະຂອງມັນໄດ້ຖືກສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 3. ອົງປະກອບຂອງລະບົບການສູບ PV ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 4.
ໃນພາກນີ້, ລະບົບການສູບນ້ໍາ photovoltaic ໂດຍໃຊ້ FDTC ທີ່ມີການອ້າງອິງ flux ຄົງທີ່ໄດ້ຖືກປຽບທຽບກັບລະບົບທີ່ສະເຫນີໂດຍອີງໃສ່ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດ (FDTCO) ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກດຽວກັນ. ການປະຕິບັດຂອງລະບົບ photovoltaic ທັງສອງໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍການພິຈາລະນາສະຖານະການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ພາກນີ້ສະເໜີສະຖານະເລີ່ມຕົ້ນຂອງລະບົບປ້ຳໂດຍອີງຕາມອັດຕາການ insolation 1000 W/m2. ຮູບ 8e ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການຕອບສະໜອງຄວາມໄວໄຟຟ້າ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ FDTC, ເຕັກນິກທີ່ສະເໜີໃຫ້ມີການເພີ່ມເວລາທີ່ດີກວ່າ, ຮອດສະຖານະຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ 1.04. s, ແລະມີ FDTC, ບັນລຸສະຫມໍ່າສະເຫມີຢູ່ທີ່ 1.93 s. ຮູບ 8f ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູບນ້ໍາຂອງສອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມ. ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າ FDTCO ເພີ່ມປະລິມານການສູບນ້ໍາ, ເຊິ່ງອະທິບາຍເຖິງການປັບປຸງພະລັງງານທີ່ປ່ຽນໂດຍ IM.Figures 8g. ແລະ 8h ເປັນຕົວແທນຂອງກະແສ stator ທີ່ຖືກດຶງ. ກະແສເລີ່ມຕົ້ນທີ່ໃຊ້ FDTC ແມ່ນ 20 A, ໃນຂະນະທີ່ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງກະແສເລີ່ມຕົ້ນຂອງ 10 A, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ Joule. ຮູບ 8i ແລະ 8j ສະແດງໃຫ້ເຫັນ stator flux.The FDTC-based PVPWS ດໍາເນີນການຢູ່ທີ່ flux ອ້າງອິງຄົງທີ່ຂອງ 1.2 Wb, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນວິທີການທີ່ສະເຫນີ, flux ອ້າງອິງແມ່ນ 1 A, ເຊິ່ງມີສ່ວນຮ່ວມໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ photovoltaic.
(ກ)ແສງຕາເວັນradiation (b) ການສະກັດເອົາພະລັງງານ (c) Duty cycle (d) DC bus voltage (e) Rotor speed (f) Pumping water (g) Stator phase current for FDTC (h) Stator phase current for FDTCO (i) Flux response using FLC (j) ການຕອບສະໜອງ Flux ໂດຍໃຊ້ FDTCO (k) stator flux trajectory ໂດຍໃຊ້ FDTC (l) stator flux trajectory ໂດຍໃຊ້ FDTCO.
ໄດ້ແສງຕາເວັນລັງສີມີການປ່ຽນແປງຈາກ 1000 ຫາ 700 W/m2 ໃນເວລາ 3 ວິນາທີ ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເປັນ 500 W/m2 ໃນເວລາ 6 ວິນາທີ (ຮູບ 8a).ຮູບ 8b ສະແດງພະລັງງານ photovoltaic ທີ່ສອດຄ້ອງກັນສໍາລັບ 1000 W/m2, 700 W/m2 ແລະ 500 W/m2. .ຮູບ 8c ແລະ 8d ສະແດງໃຫ້ເຫັນວົງຈອນຫນ້າທີ່ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າເຊື່ອມຕໍ່ DC, ຕາມລໍາດັບ. ຮູບ 8e ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມໄວໄຟຟ້າຂອງ IM, ແລະພວກເຮົາສາມາດສັງເກດເຫັນວ່າເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີມີຄວາມໄວແລະເວລາຕອບສະຫນອງທີ່ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບລະບົບ photovoltaic ທີ່ອີງໃສ່ FDTC. ຮູບ 8f ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູບນ້ໍາສໍາລັບລະດັບ irradiance ທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ FDTC ແລະ FDTCO. ການສູບນ້ໍາຫຼາຍສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍ FDTCO ກ່ວາ FDTC. ຮູບ 8g ແລະ 8h ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຕອບສະຫນອງໃນປະຈຸບັນ simulated ໂດຍໃຊ້ວິທີການ FDTC ແລະຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີ. , ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງປະຈຸບັນໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການສູນເສຍທອງແດງຫນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ. ດັ່ງນັ້ນ, ກະແສເລີ່ມຕົ້ນສູງສາມາດນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດຜ່ອນການປະຕິບັດຂອງເຄື່ອງຈັກ. ຮູບ 8j ສະແດງວິວັດທະນາການຕອບສະຫນອງ flux ໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຈະເລືອກເອົາ.flux ທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການສູນເສຍໄດ້ຖືກຫຼຸດຜ່ອນລົງ, ດັ່ງນັ້ນ, ເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດຂອງມັນ. ກົງກັນຂ້າມກັບຮູບ 8i, flux ແມ່ນຄົງທີ່, ເຊິ່ງບໍ່ໄດ້ສະແດງເຖິງການດໍາເນີນງານທີ່ດີທີ່ສຸດ. ຮູບ 8k ແລະ 8l ສະແດງວິວັດທະນາການຂອງ stator flux trajectory.Figure 8l ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການພັດທະນາ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະອະທິບາຍແນວຄວາມຄິດຕົ້ນຕໍຂອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີ.
ການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນໃນແສງຕາເວັນການແຜ່ລັງສີໄດ້ຖືກນຳໃຊ້, ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການ irradiance ຂອງ 1000 W/m2 ແລະ ຫຼຸດລົງຢ່າງກະທັນຫັນເປັນ 500 W/m2 ຫຼັງຈາກ 1.5 s (ຮູບ 9a). ຮູບ 9b ສະແດງໃຫ້ເຫັນພະລັງງານ photovoltaic ທີ່ສະກັດຈາກແຜງ photovoltaic, ກົງກັບ 1000 W/m2 ແລະ 5. W/m2.Figures 9c ແລະ 9d ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງວົງຈອນຫນ້າທີ່ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າເຊື່ອມຕໍ່ DC, ຕາມລໍາດັບ. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບ 9e, ວິທີການທີ່ສະເຫນີໃຫ້ເວລາຕອບສະຫນອງທີ່ດີກວ່າ. ຮູບ 9f ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສູບນ້ໍາທີ່ໄດ້ຮັບສໍາລັບສອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມ. Pumping ກັບ FDTCO ແມ່ນສູງກວ່າ FDTC, ສູບ 0.01 m3/s ທີ່ 1000 W/m2 irradiance ເມື່ອທຽບກັບ 0.009 m3/s ກັບ FDTC;ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນເວລາທີ່ irradiance ແມ່ນ 500 W At /m2, FDTCO pumped 0.0079 m3/s, ໃນຂະນະທີ່ FDTC pumped 0.0077 m3/s. ຮູບ 9g ແລະ 9h. ອະທິບາຍການຕອບສະຫນອງໃນປະຈຸບັນ simulated ໂດຍໃຊ້ວິທີການ FDTC ແລະຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີ. ພວກເຮົາສາມາດສັງເກດວ່າ. ຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງປະຈຸບັນຫຼຸດລົງພາຍໃຕ້ການປ່ຽນແປງ irradiance ທັນທີທັນໃດ, ເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍທອງແດງຫຼຸດລົງ. ຮູບ 9j ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິວັດທະນາການຕອບໂຕ້ flux ເພື່ອເລືອກ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການສູນເສຍແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ດັ່ງນັ້ນ, ເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີ. ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບຂອງມັນທີ່ມີ flux ຂອງ 1Wb ແລະການ irradiance ຂອງ 1000 W/m2, ໃນຂະນະທີ່ flux ແມ່ນ 0.83Wb ແລະ irradiance ແມ່ນ 500 W/m2. ກົງກັນຂ້າມກັບຮູບ 9i, flux ແມ່ນຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ 1.2 Wb, ເຊິ່ງບໍ່ໄດ້. ເປັນຕົວແທນຂອງຫນ້າທີ່ optimal.Figures 9k ແລະ 9l ສະແດງໃຫ້ເຫັນວິວັດທະນາຂອງ stator flux trajectory.Figure 9l ສະແດງໃຫ້ເຫັນການພັດທະນາ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະອະທິບາຍແນວຄວາມຄິດຕົ້ນຕໍຂອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີແລະການປັບປຸງລະບົບການສູບນ້ໍາສະເຫນີ.
(ກ)ແສງຕາເວັນradiation (b) ພະລັງງານສະກັດ (c) Duty cycle (d) DC bus voltage (e) Rotor speed (f) Water flow (g) Stator phase current for FDTC (h) Stator phase current for FDTCO (i)) Flux response using FLC (j) ການຕອບສະຫນອງ Flux ໂດຍໃຊ້ FDTCO (k) stator flux trajectory ໂດຍໃຊ້ FDTC (l) Stator flux trajectory ໂດຍໃຊ້ FDTCO.
ການວິເຄາະປຽບທຽບຂອງສອງເຕັກໂນໂລຢີໃນແງ່ຂອງມູນຄ່າ flux, ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງປະຈຸບັນແລະການສູບນ້ໍາແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 5, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ PVWPS ໂດຍອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສະເຫນີໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງດ້ວຍການໄຫຼຂອງ pumping ເພີ່ມຂຶ້ນແລະການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງປະຈຸບັນແລະການສູນເສຍ, ເຊິ່ງແມ່ນເນື່ອງມາຈາກ. ເພື່ອເລືອກ flux ທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ເພື່ອກວດສອບແລະທົດສອບຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມທີ່ສະເຫນີ, ການທົດສອບ PIL ແມ່ນດໍາເນີນໂດຍອີງໃສ່ກະດານ STM32F4. ມັນປະກອບມີການສ້າງລະຫັດທີ່ຈະໂຫລດແລະດໍາເນີນການຢູ່ໃນກະດານຝັງ. ກະດານປະກອບດ້ວຍ microcontroller 32-bit ທີ່ມີ 1 MB Flash, 168 MHz. ຄວາມຖີ່ຂອງໂມງ, ຫນ່ວຍບໍລິການຈຸດລອຍ, ຄໍາແນະນໍາ DSP, 192 KB SRAM. ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບນີ້, ຕັນ PIL ທີ່ຖືກພັດທະນາໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນລະບົບການຄວບຄຸມທີ່ມີລະຫັດທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍອີງໃສ່ກະດານຮາດແວຄົ້ນພົບ STM32F4 ແລະນໍາສະເຫນີໃນ Simulink software. ຂັ້ນຕອນທີ່ຈະອະນຸຍາດໃຫ້ ການທົດສອບ PIL ທີ່ຈະຕັ້ງຄ່າໂດຍໃຊ້ກະດານ STM32F4 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 10.
ການທົດສອບ Co-simulation PIL ໂດຍໃຊ້ STM32F4 ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຕັກນິກທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາເພື່ອກວດສອບເຕັກນິກທີ່ສະເຫນີ. ໃນເອກະສານນີ້, ໂມດູນທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ສະຫນອງ flux ອ້າງອີງທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນປະຕິບັດຢູ່ໃນ STMicroelectronics Discovery Board (STM32F4).
ອັນສຸດທ້າຍແມ່ນປະຕິບັດພ້ອມໆກັນກັບ Simulink ແລະແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນໃນລະຫວ່າງການຈໍາລອງຮ່ວມກັນໂດຍໃຊ້ວິທີການ PVWPS ທີ່ສະເຫນີ. ຮູບທີ 12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດລະບົບຍ່ອຍເຕັກໂນໂລຢີການເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນ STM32F4.
ມີພຽງແຕ່ເຕັກນິກການ flux ອ້າງອີງທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ສະເຫນີຢູ່ໃນການຈໍາລອງການຮ່ວມມືນີ້, ຍ້ອນວ່າມັນເປັນຕົວແປການຄວບຄຸມຕົ້ນຕໍສໍາລັບວຽກງານນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງພຶດຕິກໍາການຄວບຄຸມຂອງລະບົບການສູບນ້ໍາ photovoltaic.
ເວລາປະກາດ: 15-04-2022
