به طور کلی سیستم انرژی ترکیبی (HES) یک سیستم انرژی است که به صورت همزمان با چندین منبع انرژی با قابلیت ها و ویژگی های متفاوت کار می کند. این سیستم اساساً بر مبنای منابع انرژی تجدید پذیر (RES) و ژنراتورهای توزیع شده (DG) کار می کند. تولید توزیع شده آن ها می بایست با افزایش تقاضا سازگار باشد. منابع انرژی تجدید پذیر وابستگی زیادی به شرایط آب و هوایی دارند و در نتیجه به عنوان یک منبع پیوسته انرژی در نظر گرفته نمی شوند و به عنوان مولد پسیو رفتار می کنند. به منظور ایجاد تعادل میان مصرف و تولید، منابع انرژی تجدید پذیر می بایست با دیگر منابع انرژی و سیستم های ذخیره سازی ترکیب شوند. در حال حاضر ایجاد تنوع در منابع انرژی مسئله ای بسیار حیاتی است. ترکیب منابع انرژی تجدید پذیر با سیستم ذخیره سازی و ژنراتورهای توزیع شده به عنوان یک سیستم مشترک تولید می تواند با نیازهای تولید سازگار شود و ادغام منابع انرژی تجدید پذیر را امکان پذیر سازد. سیستم انرژی ترکیبی دسترسی طولانی مدت به انرژی را تضمین می کند و می تواند توان مورد نیاز را در زمانی که منابع انرژی تجدید پذیر به عنوان مولدهای فعال عمل می کنند، تامین کند. سیستم انرژی ترکیبی به عنوان یک سیستم تامین (عرضه) نشان داده می شود که شامل چندین سیستم کوچک توزیع انرژی است [1-2]. با این حال، چرخه طول عمر ژنراتورهای توزیع و فناوری های ذخیره سازی می بایست مرتبط باشند. به منظور استفاده از مزیت های سیستم انرژی ترکیبی، مدیریت توزیع انرژی[4] (DEM) الزامی است. این روش با عملکرد همزمان مولدهای مختلف، سیستم ذخیره سازی و محدودیت های ژنراتورهای توزیع و همچنین تقاضای متغیر بار سر و کار دارد. علاوه بر این، نیازمندی های دیگر از جمله کنترل محدودیت ولتاژ، هزینه انرژی تولید، اثربخشی سیستم، بهبود کیفیت انرژی، استفاده منعطف از انرژی و مسائل زیست محیطی می بایست در DEM در نظر گرفته شوند. سیستم انرژی ترکیبی با بهره گیری از DEM می تواند انرژی را به طور بهینه تولید و مصرف کند که البته به ظرفیت هر یک از ژنراتورها و نیازهای بارها بستگی دارد.
سیستم HES ای که در این مقاله مورد مطالعه قرار گرفته است شامل ژنراتورهای PV و توربین بادی به عنوان منابع انرژی تجدید پذیر و یک باتری به عنوان سیستم فناوری ذخیره سازی است. این پیکربندی می تواند منجر به افت مستمر طول عمر باتری شود چرا که باتری به سرعت شارژ و دشارژ می شود. بسیاری از مطالعات با مساله استفاده موثر از باتری مواجه بوده اند [3-4]. در این مقاله اتصال یک ژنراتور ترکیبی به منابع انرژی تجدید پذیر و باتری به عنوان یک ژنراتور ترکیبی از سلول سوختی (FC) و الکترولیزر به عنوان سیستم انرژی ترکیبی پیشنهاد داده شده است.
یکی از نقش های الکترونیک قدرت توسعه سیستم انرژی ترکیبی از طریق رفع محدودیت های تولید توزیع شده است. مطالعات متعددی علاقه زیادی را به کنترل سیستم HES شامل DGها، RES و فناوری های ذخیره سازی نشان داده اند. منطق فازی و شبکه های عصبی [5] موضوع بسیاری از مطالعات مرتبط با کنترل HES بوده است اما پیچیدگی و دشواری پیاده سازی و درک موضوع از جمله مشکلات اساسی آن ها بوده است. علاوه بر این، این روش ها می توانند سبب عدم مقیاس پذیری سیستم و در نتیجه شبکه های آتی انرژی شوند. این مقاله یک سیستم مدیریت انرژی توزیع شده را بر مبنای کنترل ولتاژ باس پیشنهاد می دهد که امکان تولید و مصرف همزمان انرژی براساس ظرفیت هر ژنراتور و تقاضای متغیر سیستم چند عاملی را پیشنهاد می دهد.
سیستم MAS به طور گسترده به عنوان روشی مناسب برای مدیریت سیستم های پیچیده توزیع با ظرفیت های مختلف و تولید متفاوت [6] همانند سیستم HES پیشنهاد داده شده است. هدف این مقاله معرفی یک مبدل DC-DC خود تطبیقی مبتنی بر الگوی MAS است.
سیستم مدیریت توزیع انرژی توسط MAS در بخش 2 ارائه شده است و سپس مبدل های DC-DC خود تطبیقی معرفی می شوند. بخش 3 الزامات ترکیب سازی با تحلیل نتایج حاصل از کنترل سیستم HES را بررسی می کند. در بخش 4 نیز نتیجه گیری مقاله ارائه می شود.