電気自動車の充電マイクログリッドに搭載された太陽光発電による適応型エネルギー管理のための最適化されたPIコントローラベースのハイブリッドモデル
Rathika Natarajan1, Jaisiva Selvaraj2, Shyam Daniel3
1Department of Electrical and Electronics Engineering, SKP Engineering College, Tiruvannamalai, Tamilnadu, India.
Scientific reports
|February 23, 2026
まとめ
この研究は,電気自動車と再生可能エネルギーによるDCマイクログリッドのための最適化されたハイブリッドエネルギー管理システムを導入します. このシステムはコストを最大56%削減し,排出量を55%以上削減し,ネットワークの安定性を向上させます.
科学分野:
- 電気工学 電気工学とは
- 再生可能エネルギーシステム
- コントロールシステム コントロールシステム
背景:
- 増加する電気自動車 (EV) の採用は,充電ステーション (CS) の需要を増加させ,グリッドの不安定性とより高いピーク負荷を引き起こす.
- 再生可能エネルギー源 (RES) を統合するマイクログリッド (MG) は,RESの断続性により課題に直面しており,先進的なエネルギー管理を必要としています.
- 光電 (PV) 発電,燃料電池,バッテリーストレージ,EV充電を備えたDCマイクログリッドには,強力な電力バランスソリューションが必要です.
研究 の 目的:
- 電気自動車の充電インフラを備えたDCマイクログリッドのための最適化されたPIベースのハイブリッドエネルギー管理システム (EMS) を提案する.
- 電力バランスを強化し,運用コストを削減し,変動するEV需要とRESの利用可能性の下でグリッドの安定性を改善します.
- 提案されたEMSが再生可能エネルギーの利用を増やし,温室効果ガスの排出量を削減する効果を検証する.
主な方法:
- ハイブリッドのエネルギー管理システムを開発し, fuzzy logic controller (FLC) と Dwarf Mongoose ベースの Red Panda Optimization (RPO) アルゴリズムを組み合わせ,最適の比例積分 (PI) 調節を実現しました.
- PV,燃料電池,バッテリーストレージ,EV充電を含むDCマイクログリッドのためのMATLAB/Simulinkを使用して提案されたシステムをモデル化し,検証しました.
- EMS内で実施されたダイナミックな関税調整と効率的なコンバーター管理戦略.
主要な成果:
- EVの充電コストを大幅に削減し,ピーク時間以外は最低でも0.034ドル/kWh,平日/週末の平均コストはそれぞれ45.26%,56.11%削減しました.
- 再生可能エネルギーの利用を拡大することにより,温室効果ガス排出量の大幅な減少 (最大55.75%) を実証しました.
- パワーバランスの改善,優れた電圧調節,従来の方法と比較してより速い収束を披露しました.
結論:
- 最適化されたPIベースのハイブリッドEMSは,電力の安定性,費用対効果,およびEV充電をサポートするDCマイクログリッドにおける再生可能エネルギーの統合を効果的に強化します.
- 提案されている適応型EMSは,EVの普及と再生可能エネルギーの増加とともに,現代のマイクログリッドの複雑さを管理するための信頼性の高いソリューションを提供します.
- 結果は,システムのパワーバランス,運用経費の削減,環境への影響を最小限に抑える能力を確認しています.
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