مدیریت انرژی پایدار در سیستم‌های سرمایشی چندواحدی با منطق فازی و کنترل تطبیقی غیرخطی

گروه بزرگی از سیستم‌های تهویه مطبوع می‌تواند بار قابل توجهی در ساعات اوج مصرف ایجاد کند. در این پژوهش منطق فازی، کنترل تطبیقی غیرخطی و انرژی تجدیدپذیر باد برای مدیریت مجموعه‌ای از بارهای ترموستاتیکی ترکیب شده‌اند.

ایده سامانه

منبع انرژی ترکیبی از برق شبکه و تولید تجدیدپذیر است. کنترل‌کننده فازی با توجه به متغیرهایی مانند قیمت برق و دمای محیط تعیین می‌کند چه مقدار از انرژی مورد نیاز از شبکه تأمین شود.

در مرحله بعد، کنترل‌کننده تطبیقی غیرخطی وضعیت روشن/خاموش واحدهای سرمایشی را هماهنگ می‌کند تا مصرف کل به مرجع توان مطلوب نزدیک شود.

اهمیت لایه تطبیقی

انتخاب یک بهره ثابت برای کنترل غیرخطی دشوار است؛ مقدار زیاد می‌تواند Chattering ایجاد کند و مقدار کم ممکن است عملکرد Tracking را کاهش دهد. قانون تطبیقی، بهره کنترل را به‌صورت آنلاین تنظیم می‌کند و نیاز به تنظیم دستی را کاهش می‌دهد.

سناریوهای شبیه‌سازی

شبیه‌سازی MATLAB برای ۱۰۰ واحد تهویه مطبوع و سه ساختار قیمت‌گذاری انجام شد:

• قیمت‌گذاری ثابت
• قیمت‌گذاری بر اساس زمان مصرف
• قیمت‌گذاری بلادرنگ

مقادیر گزارش‌شده برای شاخص صرفه‌جویی توان در سه سناریو به‌ترتیب ۱۸۲۱٫۶، ۲۴۰۱٫۹ و ۲۱۳۱٫۵ بود و هم‌زمان محدوده آسایش دمایی حفظ شد.

اهمیت گسترده‌تر

این ساختار نشان می‌دهد کنترل هوشمند چگونه می‌تواند آسایش کاربر، قیمت متغیر انرژی و تولید تجدیدپذیر را به یکدیگر متصل کند. همین ایده‌ها در ساختمان هوشمند، Demand Response و سیستم‌های انرژی توزیع‌شده قابل توسعه هستند.