Energy management of hydrogen-based stand-alone renewable energy system by using boost and buck converters
Notice bibliographique
Résumé
Electrolytic hydrogen offers a promising alternative for long-term energy storage of renewable energy (RE). A stand-alone RE system based on energy storage in the form of hydrogen has been developed at the Hydrogen Research Institute and successfully tested for automatic operation with an in-house designed control system and power conditioning devices. In this system the excess energy with respect to load demand is sent to the electrolyzer to produce hydrogen which, when properly stored, is available to the fuel cell to produce electricity when there is insufficient wind and solar energy with respect to load requirement. The RE system components have substantially different voltage-current characteristics, and they are integrated through the designed and developed power conditioning devices on a DC bus, which allows power to be managed between input power, energy storage and load. The DC-DC buck and boost converters are connected for power conditioning between the DC bus and the electrolyzer, and between the fuel cell and the DC bus, respectively. With respect to the energy level at the DC bus and the control strategy, the controller sends the conditioned signal (duty ratio) to the digitally controlled DC-DC converters for on/off operation, thus controlling the power flow to the electrolyzer and from the fuel cell. The converters' control is based on a chopper multiphase switching technique, which reduces the harmonics levels and ripples with a simple additional filter. The simulated and experimental results of the boost and buck converter operations are compared. Also the effect of duty ratio with respect to the number of cells in the converters has been studied for harmonic reduction. It has been found that the designed and developed DC-DC converters and the control system give effective power flow control with automatic operation of the system under different load conditions and with intermittent inputs from wind turbine generator and photovoltaic array.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».