Gestión de energía de un sistema de energía de múltiples fuentes
Autores: Salah, Omar; Shamayleh, Abdulrahim; Mukhopadhyay, Shayok
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Gestión de energía de un sistema de energía de múltiples fuentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Gestión de energía
Múltiples fuentes de energía
Consumo de energía
Optimización del sistema
Modelado dinámico
Enfoque heurístico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo se centra en la gestión energética para un sistema operado por múltiples fuentes de energía que incluyen baterías, supercondensadores, una celda de combustible de hidrógeno y una celda fotovoltaica. El objetivo general es minimizar el consumo de energía de todas las fuentes necesarias para satisfacer la demanda de energía del sistema optimizando el cambio entre las diferentes fuentes de energía. Se desarrolla un modelo matemático dinámico que representa las fuentes de energía teniendo en cuenta las diferentes restricciones del sistema, es decir, principalmente el estado de carga de la batería y los supercondensadores. Además del modelo, se desarrolla un enfoque heurístico y se compara con el modelo matemático. Ambos enfoques se probaron en un robot terrestre de múltiples fuentes de energía como prototipo. La novedad de este trabajo radica en que la programación de un sistema energético que consta de cuatro tipos diferentes de fuentes se compara realizando un análisis a través de la programación dinámica y un enfoque heurístico. Los resultados generados utilizando ambos métodos se analizan y se comparan con un modo de operación estándar. La comparación validó que los enfoques propuestos minimizan el consumo promedio de energía en todas las fuentes. El enfoque de modelado dinámico funciona bien en términos de optimización y proporciona una secuencia de cambio superior, mientras que el enfoque heurístico ofrece ventajas definitivas en términos de facilidad de implementación y requisitos de cálculo simples. Además, la secuencia de cambio proporcionada por el enfoque dinámico pudo satisfacer la demanda de energía para todas las simulaciones realizadas y demostró que se minimiza el consumo promedio de energía en todas las fuentes.
Descripción
Este trabajo se centra en la gestión energética para un sistema operado por múltiples fuentes de energía que incluyen baterías, supercondensadores, una celda de combustible de hidrógeno y una celda fotovoltaica. El objetivo general es minimizar el consumo de energía de todas las fuentes necesarias para satisfacer la demanda de energía del sistema optimizando el cambio entre las diferentes fuentes de energía. Se desarrolla un modelo matemático dinámico que representa las fuentes de energía teniendo en cuenta las diferentes restricciones del sistema, es decir, principalmente el estado de carga de la batería y los supercondensadores. Además del modelo, se desarrolla un enfoque heurístico y se compara con el modelo matemático. Ambos enfoques se probaron en un robot terrestre de múltiples fuentes de energía como prototipo. La novedad de este trabajo radica en que la programación de un sistema energético que consta de cuatro tipos diferentes de fuentes se compara realizando un análisis a través de la programación dinámica y un enfoque heurístico. Los resultados generados utilizando ambos métodos se analizan y se comparan con un modo de operación estándar. La comparación validó que los enfoques propuestos minimizan el consumo promedio de energía en todas las fuentes. El enfoque de modelado dinámico funciona bien en términos de optimización y proporciona una secuencia de cambio superior, mientras que el enfoque heurístico ofrece ventajas definitivas en términos de facilidad de implementación y requisitos de cálculo simples. Además, la secuencia de cambio proporcionada por el enfoque dinámico pudo satisfacer la demanda de energía para todas las simulaciones realizadas y demostró que se minimiza el consumo promedio de energía en todas las fuentes.