模拟结果比较：四种情况下比例积分控制器

在这个模拟研究中，我们模拟了表8-3所列的4种情况。表8-4是每种情况比例积分控制器的增益。这些参数是用尝试法确定的，使电力系统供应误差和频率偏差很小。在情况1中，系统只包括柴油发电机和风力涡轮机；在情况2中，系统包括柴油发电机、燃料电池发电机、风力涡轮机和水电解槽，这是文献[28]中提出的系统。在情况3中，系统使用情况2相同的设备。情况4的系统包括柴油发电机、风力涡轮机和电池。在情况4中，供电表示如下：

P_s=P_w+P_g+P_b （8-27）

式中P_b是电池充电和放电功率。

表8-3 4种模拟情况

注：○，意味着在最左侧列中的相应组件包括在情况中；

×，意味着在最左侧列中的相应的组件没有包括在情况中；

△，意味着情况3使用情况2相同的设备，但风力涡轮机发的所有电用于电解水。

表8-4 比例积分控制器的增益值

图8-17到8-21分别给出了情况1、情况2、情况3、情况4-1和情况4-2的模拟结果。

图8-17 提议系统（情况1）的模拟结果

a）需求功率P_s^*和供给功率P_s b）供给和需求的误差ΔP_e c）风轮机的发电功率P_w d）柴油机的发电功率P_g e）电力系统的频率偏差Δf

图8-18 提议系统（情况2）的模拟结果(https://www.xing528.com)

a）需求功率P_s^*和供给功率P_s b）需求和供给误差ΔP_e c）风力涡轮机的发电功率P_w d）柴油发电机的发电功率P_g e）燃料电池的发电功率P_fc f）输入到电解槽的功率P_r g）燃料箱容量 h）电力系统的频率偏差Δf

图8-19 情况3的模拟结果

a）需求功率P_s^*和供给功率P_s b）需求和供给误差ΔP_e c）风力涡轮机的发电功率P_w d）柴油发电机发电功率P_g e）燃料电池的发电功率P_fc f）输入到电解槽的功率P_r g）燃料箱容量 h）电力系统的频率偏差Δf

图8-20　情况4-1的模拟结果

a）需求功率P_s^*和供给功率P_s　b）需求和供给误差ΔP_e　c）风力涡轮机的发电功率P_w　d）柴油发电机发电功率P_g

e）电池充电和放电功率P_b　f）电池容量C_b　g）电力系统频率偏差Δf

图8-21　情况4-2的模拟结果

a）需求功率P_s^*和供给功率P_s　b）需求和供给误差ΔP_e　c）风力涡轮机的发电功率P_w　d）柴油发电机发电功率P_g e）电池充电和放电功率P_b　f）电池容量C_b　g）电力系统的频率偏差Δf