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有源并联混合储能系统的模糊PI控制仿真研究
标题：基于模糊PI控制的有源并联混合储能系统仿真研究
摘要：
随着可再生能源的大规模应用，能源管理的问题日益显著。有源并联混合储能系统具有高效能量转换、灵活运行等优点，在解决能源管理问题方面具有巨大潜力。本文以有源并联混合储能系统为研究对象，采用模糊PI控制算法，通过仿真研究其在电力系统中的应用效果。研究结果表明，模糊PI控制可有效提高混合储能系统的能量转换效率，有效缓解电力系统负荷波动对能源供应的影响。
1.引言
随着可再生能源的快速发展，尤其是太阳能和风能的广泛应用，电力系统中的储能问题日益突出。传统的电力系统往往面临能源供应不稳定、负荷波动等问题。有源并联混合储能系统通过将多种能源储存装置并联运用，可实现能源的高效转换和灵活配置，有效解决传统电力系统的问题。
2.相关工作
近年来，储能技术领域涌现了许多的控制策略和算法。传统的PID控制器在混合储能系统中的应用较为广泛，但其在面对复杂动态变化的运行环境时存在一定的局限性。模糊控制算法则可通过模糊逻辑对系统进行自适应调节，适应性强，具有较好的鲁棒性。
3.模型建立
在本研究中，考虑太阳能和风能作为主要的可再生能源输入，采用锂离子电池和超级电容器作为电能存储装置。基于储能系统的电气特性，建立了系统的数学模型，并应用模糊控制算法进行仿真研究。
4.模糊PI控制算法介绍
模糊PI控制算法是一种将模糊逻辑与PID控制器相结合的控制策略。通过模糊化输入和输出变量，并定义合适的模糊规则集，根据模糊推理机制进行控制决策，最终通过去模糊化获得控制器的输出信号。
5.仿真结果与分析
在比例系数Kp、积分系数Ki的选择上，通过试验得到最优的控制参数。进行了瞬态和稳态仿真实验，并与传统PID控制进行对比。结果表明，模糊PI控制算法能够更好地适应电力系统的负荷波动，并在整个调节过程中保持较好的控制性能。
6.结论与展望
本文通过对有源并联混合储能系统的模糊PI控制算法进行仿真研究，得到了较为满意的控制效果。模糊PI控制算法在能源管理方面具有广泛的应用潜力，可以进一步研究其在实际系统中的应用效果，提高混合储能系统的能源转换效率和稳定性，实现电力系统的可靠运行。
参考文献：
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关键词：有源并联混合储能系统，模糊PI控制，能量转换效率，负荷波动，电力系统