CN103166250B

CN103166250B - 一种多能源供电系统能量智能管理装置

Info

Publication number: CN103166250B
Application number: CN201310037533.2A
Authority: CN
Inventors: 陆玉正; 王军; 张耀明; 王俊
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: CN103166250A

Abstract

本发明公开了一种多能源供电系统能量智能管理装置，该装置包括：光伏发电装置、风力发电装置、柴油发电机装置、储能装置、交流负载、直流母线装置、交流母线装置、智能控制器装置、整流器、检测装置和逆变器装置。本发明的多能源供电系统综合了太阳能、风能、柴油发电机、蓄电池装置，具有很强的非线性，且该系统具有一定的惯性；本发明利用模糊控制算法进行能量综合管理，具有智能控制的特点，有效地解决该系统的非线性问题，使得系统的超调量减小，甚至不产生超调，使得系统具有很强的鲁棒性和自适应性。

Description

一种多能源供电系统能量智能管理装置

技术领域

本发明涉及一种多能源供电系统能量智能管理装置。

背景技术

中国能源消费中，主要以煤炭为主体的能源结构，一次能源消费中，煤炭资源占70%，而相对应的世界平均水平只有30%，这导致中国成为世界上最大的碳排放国。2009年，哥本哈根峰会上，中国承诺至2020年，中国的单位GDP二氧化碳排放实现在2005年的基础上下降45%。从全球看来，已经探明的石油储量大约能够使用到2030年，天然气大约到2040年，煤炭大约能使用二三百年，即使近代的核能，其原材料铀的储量也非常有限，且核能的危险性极大。因此，可再生能源和节能减排是未来能源发展的战略要求。

目前，可再生能源中，太阳能、风能得到了飞速的发展。太阳能、风能有效地减少了二氧化碳的排放，是环境友好型的能源，但太阳能、风能也存在诸多缺点，如能源密度低、间歇性、随机性等缺点，不能够提供连续、稳定、可靠的电能。风、光互补系统虽然能在一定程度上弥补风能和太阳能的一些缺点，但在一些需要连续稳定供电的场合，往往需要配置大容量的储能装置，储能装置的成本较高，且寿命短，需要进行周期性的更换，从而进一步提高了系统的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多能源供电系统能量智能管理装置，以克服现有技术中一次能源紧缺，风能、太阳能不稳定的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种多能源供电系统能量智能管理装置，该装置包括：光伏发电装置、风力发电装置、柴油发电机装置、储能装置、交流负载、直流母线装置、交流母线装置、智能控制器装置、整流器、检测装置和逆变器装置；所述检测装置一端分别与光伏发电装置、风力发电装置、柴油发电机装置和储能装置相连，检测装置的另一端与智能控制器装置相连；所述直流母线装置一端分别与光伏发电装置和储能装置相连，直流母线装置另一端与逆变器装置相连，所述储能装置还分别与光伏发电装置和风力发电装置相连；所述交流母线装置一端分别与逆变器装置、风力发电装置、柴油发电机装置、整流器相连，交流母线装置另一端与交流负载相连，整流器还与储能装置相连；

上述检测装置将其检测到的光伏发电装置、风力发电装置、柴油发电机装置和储能装置的输出功率和负载功率以及气象条件输送给智能控制器装置，所述智能控制器装置根据接收到的检测装置的信息和交流负载的功率要求，智能控制光伏发电装置、风力发电装置、储能装置和柴油发电机装置的供电比例，同时跟踪控制太阳能和风能的最大功率；

上述储能装置，当光伏发电装置和风力发电装置产生的电能大于交流负载所需时，用于储存光伏发电装置和风力发电装置产生的多余的电能，当光伏发电装置和风力发电装置产生的电能小于交流负载所需时，用于向交流负载提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置智能控制实现；

上述柴油发电机装置，当光伏发电装置、风力发电装置和储能装置产生的电能小于交流负载所需时，用于向交流负载提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置智能控制实现；

上述控制器装置智能控制是基于模糊控制算法、神经网络控制算法或优化控制算法的控制。

上述光伏发电装置，可将太阳辐射能转换为电能，由多个光伏电池组件串、并联构成，按照系统的功率要求，可以进行合理的串、并联设计，当直流电能过剩时，给蓄电池组进行充电，若光照条件优良，综合设计时可以适当增大光伏发电系统的装机容量；风力发电装置，可将风能转换为电能，由风力发电机组构成，根据用户对象的功率要求，结合光伏系统的发电功率以及当地的气象条件综合设计风力发电机组的装机容量；柴油发电机装置，由常规的一台或者多台柴油发电机构成，该装置属于辅助能源系统，在气象条件极差的条件下，如长期处于阴雨天气，且风力微弱，蓄电池的储能不够的条件下，启动柴油发电机组，实现持续供电；

直流母线装置，主要是由直流配电柜构成，用于汇集光伏阵列产生的直流电能和逆变器整流得到的直流电能以及蓄电池组的直流电能，得到一定功率要求，输送至逆变器输入端；交流母线装置，用于汇集逆变器输出的交流电能、风力发电机组输出的交流电能以及柴油发电机组输出的交流电能，得到一定功率的交流电能，当交流电能过剩时，将交流电能通过整流器装置给出电池组进行充电，所以设计了交流母线装置，一般由交流配电柜构成；智能控制器装置，用于能量智能综合管理控制，主要功能是根据交流负载的功率要求，控制光伏阵列的直流电能、风力发电的交流电能、蓄电池的充放电、柴油发电机的发电状态，同时用于太阳能、风能的最大功率跟踪控制；检测装置，用于检测光伏阵列、风力发电机、柴油发电机和的输出功率和负载功率，蓄电池的荷电状态（SOC），太阳辐射强度、风速等气象条件等系统参数；储能装置，用于储存太阳能和风能产生的剩余的电能，由蓄电池串并联构成；逆变器装置，用于将光伏阵列和蓄电池的直流电能转换为交流电能，由功率器件组成，可由IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）功率器件构成，IGBT具有输入阻抗高、耐脉冲冲击能量、开关频率高等优点，近年来，发展了由6个IGBT构成的智能功率模块，该模块包含了驱动电路和一系列的保护电路，使用极为方便。

该装置还包括用来保护光伏发电装置的过流保护器、过压保护器、欠压保护器或漏电保护器等保护装置。

上述光伏阵列和储能装置与直流母线装置相连，风力发电装置和柴油发电机装置和交流母线装置连接，构成直流系统和交流系统，交流系统直接给负载供电，当交流电能出现剩余情况时，通过整流器将交流变为直流电能给蓄电池充电。直流系统通过逆变器给负载供电。其中，智能控制器用于控制能量的分配，检测装置是检测光伏系统电能、风电电能、蓄电池荷电状态、负载功率以及气象条件等重要参数。

为了满足日常所需，上述多能源供电系统能量智能管理装置，其交流母线电压u为190V-240V，当交流母线电压u＜190V时，储能装置通过逆变器进行补充，若蓄电池补充电能后，其交流母线电压u仍然低于190V，则柴油发电机装置工作，进行电能补充，前述过程通过所述智能控制器装置智能控制实现。

为了提高智能控制的方便性与准确性，所述控制器装置智能控制是基于模糊控制算法的控制。

本发明设计的控制器装置是具有智能控制功能的模糊控制算法，该算法不依赖被控对象精确的数学模型，能够处理非线性问题，本发明的多能源供电系统综合了太阳能、风能、柴油发电机、蓄电池装置，具有很强的非线性，且该系统具有一定的惯性，采用传统的反馈控制，建模难、系统的超调量较大，本发明利用模糊控制算法进行能量综合管理，具有智能控制的特点，有效地解决该系统的非线性问题，使得系统的超调量减小，甚至不产生超调，使得系统具有很强的鲁棒性和自适应性。

本发明未特别限定的技术均为现有技术。

有益效果：

1）、该装置实现了多能源供电系统的综合，能够连续给负载供电，有效地解决了太阳能、风能间歇性和随机性等缺点。

2）、该装置有效解决了偏远地区、岛屿等地区的稳定、可靠供电问题。

3）、该装置采用了柴油发电组，减小了系统储能蓄电池的容量。

4）、该装置实现了太阳能、风能最大功率跟踪控制，提高了系统的利用率。

5）、该装置采用智能控制算法，有效地解决了综合系统的非线性问题，具有很强的鲁棒性能和自适应性能。

6）、该装置中的智能控制器设计采用标准化设计，设计简单，易于推广。

7）、该装置采用模糊智能控制算法，该智能控制方案易于实现，可以使用DSP等芯片实现硬件电路。

8）、该装置为模块化设计，有利于提高系统的可靠性和便于系统维护。

附图说明

图1是本发明多能源供电系统能量管理结构示意图；

图中有：柴油发电机装置1、风力发电装置2、检测装置3、智能控制器装置4、整流器5、光伏发电装置6、充放电控制器7、储能装置8、直流母线装置9、逆变器装置10、交流负载11、交流母线装置12、风16、太阳17；

图2是能量智能管理系统结构示意图，图中定义输入、输出变量，系统结构为4输入4输出结构；

图3是能量智能管理系统的智能控制系统结构图，图中设计了各输入、输出变量的控制关系和反馈控制回路；

图4是能量智能管理系统的智能控制器结构图，图中设计了基于模糊控制算法的能量智能管理系统的智能控制器结构，输出量经过供电设备控制对象；

图5是能量智能管理系统模糊控制各输入、输出变量的隶属度函数，图中设计了各输入、输出变量的隶属度函数；

图6是能量智能管理系统设计实例图，图中，柴油发电机装置1、风力发电机组2、光伏发电装置6、储能装置8、交流负载11、动力控制室13、综合控制柜14、交流配电柜15，风16、太阳17，直流配电柜18。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

本发明提供的多能源供电系统能量智能管理装置，该装置包括：光伏发电装置6、风力发电装置2、柴油发电机装置1、储能装置8、交流负载11、直流母线装置9、交流母线装置12、智能控制器装置4、整流器5、检测装置3和逆变器装置10；所述检测装置3一端分别与光伏发电装置6、风力发电装置2、柴油发电机装置1和储能装置8相连，检测装置3的另一端与智能控制器装置4相连；所述直流母线装置9一端分别与光伏发电装置6和储能装置8相连，直流母线装置9另一端与逆变器装置10相连，所述储能装置8还分别与光伏发电装置6和风力发电装置2相连；所述交流母线装置12一端分别与逆变器装置10、风力发电装置2、柴油发电机装置1、整流器5相连，交流母线装置12另一端与交流负载11相连，整流器5还与储能装置8相连；

上述检测装置3将其检测到的光伏发电装置6、风力发电装置2、柴油发电机装置1和储能装置8的输出功率和负载功率以及气象条件输送给智能控制器装置4，所述智能控制器装置4根据接收到的检测装置3的信息和交流负载11的功率要求，智能控制光伏发电装置6、风力发电装置2、储能装置8和柴油发电机装置1的供电比例，同时跟踪控制太阳能和风能的最大功率；

上述储能装置8，当光伏发电装置6和风力发电装置2产生的电能大于交流负载11所需时，用于储存光伏发电装置6和风力发电装置2产生的多余的电能，当光伏发电装置6和风力发电装置2产生的电能小于交流负载11所需时，用于向交流负载11提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置4智能控制实现；

上述柴油发电机装置1，当光伏发电装置6、风力发电装置2和储能装置8产生的电能小于交流负载11所需时，用于向交流负载11提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置4智能控制实现；

上述控制器装置智能控制是基于模糊控制算法的控制。

上述的多能源供电系统能量智能管理装置，其交流母线电压u为190V～240V，当交流母线电压u＜190V时，储能装置8通过逆变器进行补充，若蓄电池补充电能后，其交流母线电压u仍然低于190V，则柴油发电机装置1工作，进行电能补充，前述过程通过所述智能控制器装置4智能控制实现。

上述的多能源供电系统能量智能管理装置，还可包括用来保护光伏发电装置6的过流保护器、过压保护器、欠压保护器或漏电保护器。

光伏发电装置6是由多个光伏电池组件串、并联构成，按照系统的功率要求，可以进行合理的串、并联设计。当直流电能过剩时，给蓄电池组进行充电。若光照条件优良，综合设计时可以适当增大光伏发电系统的装机容量。

风力发电装置2，由风力发电机组构成，根据用户对象的功率要求，结合光伏系统的发电功率以及当地的气象条件综合设计风力发电机组的装机容量。

柴油发电机装置1，由常规的一台或者多台柴油发电机构成，该装置属于辅助能源系统，在气象条件极差的条件下，如长期处于阴雨天气，且风力微弱，蓄电池的储能不够的条件下，启动柴油发电机组，实现持续供电。

直流母线装置9主要是由直流配电柜构成，可以将光伏阵列的直流电流和蓄电池的直流电能进行汇集，得到一定功率要求，输送至逆变器输入端。

交流母线装置12是将逆变器输出的交流电能、风力发电机的交流电能以及柴油发电机组的交流电能进行汇集，得到一定功率的交流电能。当交流电能过剩时，将交流电能通过整流器5装置给出电池组进行充电。，所以设计了交流母线装置12，一般由交流配电柜构成。

检测装置3，用于检测系统所要的参数，如光伏阵列、风力发电机、柴油发电机的输出功率和负载功率，蓄电池的荷电状态（SOC）的交流电能，同时，还需要检测当地气象条件，若太阳辐射强度、风速等；

储能装置8，用于储存太阳能和风能产生的多余的电能，由蓄电池的串、并联构成，根据系统的容量，储能装置8要保证在气象条件较差的情况下，保证系统能连续3天的供电；

逆变器装置10，用于将光伏阵列和蓄电池的直流电能转换为交流电能，可由IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）功率器件构成，IGBT具有输入阻抗高、耐脉冲冲击能量、开关频率高等优点，近年来，发展了由6个IGBT构成的智能功率模块，该模块包含了驱动电路和一系列的保护电路，使用极为方便。

智能控制器装置4的功能包括两方面，一方面：完成风力发电系统和光伏发电系统的最大功率跟踪控制，由于风能和太阳能都具有随机性和不稳定性，所以需要对其进行最大功率跟踪控制，使风力发电系统和光伏发电系统充分发挥其发电效率；另一面：实现风力发电系统、太阳能光伏发电系统、蓄电池、柴油发电机综合系统的能量智能管理。能量智能管理是本发明的一个核心技术，在供电系统中，保持发电系统功率和负载功率平衡，是系统安全可靠运行的必要前提。本发明设计的多能源供电系统能量智能管理系统，根据发电、负载情况，来管理系统的供电模式，灵活地调节各供能部分的贡献值，即供电比例。在综合供电系统中，交流母线电压u直接影响系统的稳定性，因此取系统的交流母线电压u为控制量，并设计其工作范围为190V-240V，取系统的额定工作电压为220V。

根据系统运行的特点，制定以下设计规则：

规则一

本系统采用风力发电系统和光伏发电系统为主能源供给，蓄电池和柴油发电机为辅助供给，辅助供给在气象条件较差时给系统供电，同时，在气象条件情况良好时，且负载需要功力较低时，光伏发电系统和风力发电系统给蓄电池充电。

规则二

目前，大多数日常负载为交流负载11，根据系统负载的特点，取交流母线电压u的期望值为220V，当太阳能光伏发电系统和风力发电系统的总功率大于负载功率时，直接给负载供电，剩余的电能通过充放电控制装置给蓄电池充电。

规则三

交流母线电压u最低参考电压设为190V，当交流母线电压u＜190V时，蓄电池通过逆变器进行补充。若蓄电池补充电能后，其交流母线仍然低于190V，则柴油发电机工作，进行电能补充。

规则四

系统能量管理基本规则是，优先利用光伏发电系统，其次风力发电系统，再次储能装置8，最后利用柴油发电机组。

根据以上规则，设计能量智能管理控制器。所谓智能管理，必须基于某种智能控制算法的控制。本发明选择模糊控制算法，该算法易于实现，可以选用高性能的单片机、DSP等芯片就可以实现硬件电路的设计。

能量智能管理系统结构图如图2所示，该智能管理系统设计了四个输入量：

x1：交流母线电压u1;

x2：光伏功率P2;

x3：风机功率P3;

x4：蓄电池荷电状态SOC（state of charge）;

系统根据控制量u的大小，控制各供电系统的贡献系数：

K2：光伏发电系统的贡献系数，K2∈[0，0.5，1]，如光伏系统的装机容量为2Kw，则2K2表示光伏发电系统启用的阵列容量；

K3：风力发电系统的贡献系数，K3∈[0，0.5，1]，如风力发电系统的装机容量为2Kw，由2台风力发电机组构成，每台额定功率为1Kw，则2K2表示光伏发电系统启用的台数；

K4：蓄电池储能系统的贡献系数，K4∈[0，0.5，1]，如储能系统的容量为2KAh，则2K4表示需要蓄电池提供的直流电能；

K5：柴油发电机系统的贡献系数，K5∈[0，0.5，1]，如系统配有两台额定功率为0.5Kw的发电机组，则2K5表示插有发电机组启用的台数。

分析系统的结构，可得到多能源供电系统能量智能管理系统的智能控制系统结构图如图3所示。能量智能管理控制器根据四个输入量的值，确定K2、K3、K4、K5的值，即确定各供能装置的供电比例。

如：K2=1，,K3=0.5，K4=0，K5=0

表示：光伏阵列全部投入发电，风机有一台处于发电状态，另一台处理闲置状态，蓄电池不需要供电，柴油发电机组也不需要进行供电。

完成能量智能管理系统结构的设计后，下一步需要设计基于模糊控制算法的能量智能管理控制器，结构如图4所示。

控制器的结构有4个输入变量，分别为x1、x2、x3、x4，输出变量为控制量u，u控制K2、K3、K4、K5的值，采用反馈控制，使其系统处理稳定运行状态。

智能控制器装置4是本发明的核心技术，该智能控制器装置4是基于模糊逻辑推理的一种智能控制器，具有良好的鲁棒性能和自适应性能。智能控制器装置4的结构如下：

控制器结构如图4所示，能量智能管理控制器设计步骤：

第一步：定义输入、输出变量和模糊化

输入变量：

x1：交流母线电压u1;

x2：光伏功率P2;

x3：风机功率P3;

x4：蓄电池荷电状态SOC（state of charge）;

输出变量为控制量u。

各输入、输出变量的论域通过尺度变换可转化为基本论域[-6，+6]，可设计语言变量由三个变量构成，即X={L，M，H}。L表示偏低，M表示适中，H表示偏高。隶属度函数均采用三角形和梯形结合形式的隶属度函数，各输入、输出值属于各模糊论域的隶属度如图5所示。

第二步：模糊推理

模糊推理是一种近似推理，根据模糊控制规则和当前系统状态推断出控制量的过程，这过程是由模糊推理机完成的。模糊推理方法有综合法和并行法，并行法具有两个明显的优点，一是使规则的增减和修改比较方便，二是能清楚地展示每条规则所起的作用，所以本文选用并行法。

第三步：模糊控制规则

模糊控制规则是基于专家经验来建立的，它是按人的直觉推理的一种语言表示形式，如：

Rule1：IF（X1is L,and X2is L,X3is L,and X4is L）then（U is L）

Rule2：IF（X1is M,and X2is L,X3is L,and X4is L）then（U is L）

Rule3：IF（X1is L,and X2is M,X3is L,and X4is L）then（U is L）

Rule4：IF（X1is M,and X2is M,X3is L,and X4is L）then（U is M）

Rule5：IF（X1is M,and X2is L,X3is L,and X4is L）then（U is L）

……

Rule81：IF（X1is H,and X2is H,X3is L,and X4is L）then（U is H）

上述描写的模糊控制规则共81条模糊控制规则，各个模糊语句之间是或的关系，由第一条语句所确定的控制规则可以计算出u1，同理，由其余语句可以求出其余的空置量u2，……u81。

第四步：输出解模糊

模糊控制的输出是模糊语言变量，如L、M、H，而系统的控制量为精确量，所以需要输出解模糊，本发明采用加权平均法进行解模糊。得到控制量的精确值，我们需要根据控制量的值进行综合系统的能量分配。如，模糊控制器的输出控制量u∈[0，240]，则可设计能量智能管理系统输出值：

能量控制规则1：220≤u＜240

系统直接由风力发电系统和光伏发电系统供电，蓄电池组和柴油发电机组处于闲置状态，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=1，K4=0，K5=0；

控制规则2：240≤u

系统关闭一组风力发电机组，因为光伏发电系统无运转部件，在所有情况下，有限保持光伏发电系统工作在最大功率情况下，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=0.5，K4=0，K5=0；

控制规则3：190≤u＜220

光伏发电系统和风力发电系统的功率略低于负载需求功率，此时，将部分储能装置8的蓄电池进行放电，以补充电能，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=1，K4=0.5，K5=0；

控制规则4：u＜190

光伏发电系统和风力发电系统的功率明显低于负载需求功率，此时，将储能装置8的蓄电池进行放电，以补充电能，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=1，K4=1，K5=0；

控制规则5：u＜190

若经规则4的处理，u＜190时，需要部分启动柴油发电机组进行供电，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=1，K4=1，K5=0.5；

控制规则6：u＜190

若经规则5的处理，u＜190时，需要全部启动柴油发电机组进行供电，对应的各供电系统的贡献参数：

K2=1，K3=1，K4=1，K5=1；

以上完成了能量智能管理系统控制器的设计，按图1进行系统设计：

柴油发电机装置1和风力发电装置2与交流母线装置12连接，检测装置3检测柴油发电机装置1、风力发电装置2、光伏发电装置6的功率、储能装置8的荷电状态以及气象条件等参数。能量管理智能控制器装置4根据检测信号，控制各供能单元的供电比例，以满足供电功率与负载功率平衡。整流器5用于将过剩的交流电能进行整流，通过充放电控制器7给储能装置8蓄电池组进行充电。光伏发电装置6和储能装置8蓄电池组与直流母线装置9连接。充放电控制装置7根据系统能量的状态，控制储能装置8蓄电池组的充电、放电过程。逆变器装置10将光伏发电装置6和储能装置8蓄电池组的直流电能逆变为交流电能，与交流母线装置12连接，给交流负载11提供符合功率要求的交流电能。

为进一步阐述本发明的内容，设计了一个偏远地区独立用户的多能源供电系统智能管理装置的实例，如图6所示：为系统可靠运行和方便管理，在用户旁边建立了一个动力控制室13，光伏发电装置6可安装在屋顶上，风力发电装置2安装在房屋的后面，柴油发电机装置1和储能装置8放置在动力控制室13内，以便统一管理和布线。综合控制柜14包括能量智能管理控制器和交、直流配电管理。光伏发电系统通过直流母线装置9送入综合控制柜14中。交流配电柜15为用户提供稳定的交流输出功率。交流配电柜15包括交流母线装置12及其保护装置；直流配电柜18包括直流母线装置9及其保护装置，上述保护装置包括过流保护装置、过压保护装置和接地保护装置等。

本文设计的大型光伏电站多台逆变器模糊协调控制装置还包括电气保护控制，如过/欠压保护、过流保护等。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims

1.一种多能源供电系统能量智能管理装置，其特征在于，该装置包括：光伏发电装置（6）、风力发电装置（2）、柴油发电机装置（1）、储能装置（8）、交流负载（11）、直流母线装置（9）、交流母线装置（12）、智能控制器装置（4）、整流器（5）、检测装置（3）和逆变器装置（10）；所述检测装置（3）一端分别与光伏发电装置（6）、风力发电装置（2）、柴油发电机装置（1）和储能装置（8）相连，检测装置（3）的另一端与智能控制器装置（4）相连；所述直流母线装置（9）一端分别与光伏发电装置（6）和储能装置（8）相连，所述直流母线装置（9）另一端与逆变器装置（10）相连，所述储能装置（8）还分别与光伏发电装置（6）和风力发电装置（2）相连；所述交流母线装置（12）一端分别与逆变器装置（10）、风力发电装置（2）、柴油发电机装置（1）、整流器（5）相连，交流母线装置（12）另一端与交流负载（11）相连，整流器（5）还与储能装置（8）相连；

上述检测装置（3）将其检测到的光伏发电装置（6）、风力发电装置（2）、柴油发电机装置（1）和储能装置（8）的输出功率和负载功率以及气象条件输送给智能控制器装置（4），所述智能控制器装置（4）根据接收到的检测装置（3）的信息和交流负载（11）的功率要求，智能控制光伏发电装置（6）、风力发电装置（2）、储能装置（8）和柴油发电机装置（1）的供电比例，同时跟踪控制太阳能和风能的最大功率；

上述储能装置（8），当光伏发电装置（6）和风力发电装置（2）产生的电能大于交流负载（11）所需时，用于储存光伏发电装置（6）和风力发电装置（2）产生的多余的电能，当光伏发电装置（6）和风力发电装置（2）产生的电能小于交流负载（11）所需时，用于向交流负载（11）提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置（4）智能控制实现；

上述柴油发电机装置（1），当光伏发电装置（6）、风力发电装置（2）和储能装置（8）产生的电能小于交流负载（11）所需时，用于向交流负载（11）提供电能，前述过程通过所述智能控制器装置（4）智能控制实现；

上述智能控制器装置（4）智能控制是基于模糊控制算法；

基于模糊控制算法的智能管理控制器设计步骤如下：

第一步：定义输入、输出变量和模糊化

输入变量：

x1：交流母线电压u1；

x2：光伏功率P2；

x3：风机功率P3；

x4：蓄电池荷电状态SOC；

输出变量为控制量u；

各输入、输出变量的论域通过尺度变换转化为基本论域[-6，+6]，设计语言变量由三个变量构成，即X={L，M，H}；L表示偏低，M表示适中，H表示偏高，隶属度函数均采用三角形和梯形结合形式的隶属度函数；

第二步：模糊推理

模糊推理是一种近似推理，根据模糊控制规则和当前系统状态推断出控制量的过程，这过程是由模糊推理机完成的，模糊推理方法采用并行法；

第三步：模糊控制规则

Rule1：IF （X1 is L ,and X2 is L ,X3 is L ,and X4 is L ）then （U is L）

Rule2：IF （X1 is M ,and X2 is L ,X3 is L ,and X4 is L ）then （U is L）

Rule3：IF （X1 is L ,and X2 is M ,X3 is L ,and X4 is L ）then （U is L）

Rule4：IF （X1 is M, and X2 is M ,X3 is L ,and X4 is L）then （U is M）

Rule5：IF （X1 is M ,and X2 is L ,X3 is L ,and X4 is L）then （U is L）

……

Rule81：IF （X1 is H ,and X2 is H ,X3 is L ,and X4 is L）then （U is H）

上述描写的模糊控制规则共81条模糊控制规则，各个模糊语句之间是或的关系，由第一条语句所确定的控制规则可以计算出u1，同理，由其余语句可以求出其余的空置量u2，……u81；

第四步：输出解模糊

模糊控制的输出是模糊语言变量，而系统的控制量为精确量，所以需要输出解模糊，本发明采用加权平均法进行解模糊，得到控制量的精确值，我们需要根据控制量的值进行综合系统的能量分配，如，模糊控制器的输出控制量u∈[0，240]，则可设计能量智能管理系统输出值：

能量控制规则1：220≤u＜240

K2=1，K3=1，K4=0，K5=0；

控制规则2：240≤u

K2=1，K3=0.5，K4=0，K5=0；

控制规则3：190≤u＜220

K2=1，K3=1，K4=0.5，K5=0；

控制规则4： u＜190

K2=1，K3=1，K4=1，K5=0；

控制规则5： u＜190

K2=1，K3=1，K4=1，K5=0.5；

控制规则6： u＜190

K2=1，K3=1，K4=1，K5=1。

2.如权利要求1所述的多能源供电系统能量智能管理装置，其特征在于，其交流母线电压u为190V-240V，当交流母线电压u＜190V时，储能装置（8）通过逆变器装置（10）进行补充，若储能装置（8）补充电能后，其交流母线电压u仍然低于190V，则柴油发电机装置（1）工作，进行电能补充，前述过程通过所述智能控制器装置（4）智能控制实现。

3.如权利要求1或2所述的多能源供电系统能量智能管理装置，其特征在于，还包括用来保护光伏发电装置（6）的过流保护器、过压保护器、欠压保护器或漏电保护器。