New design and comparative study via two techniques for wind energy conversion system

Introduction. With the advancements in the variable speed direct drive design and control of wind energy systems, the efficiency and energy capture of these systems is also increasing. As such, numerous linear controllers have also been developed, in literature, for MPPT which use the linear characteristics of the wind turbine system. The major limitation in all of those linear controllers is that they use the linearized model and they cannot deal with the nonlinear dynamics of a system. However, real systems exhibit nonlinear dynamics and a nonlinear controller is required to handle such nonlinearities in real-world systems. The novelty of the proposed work consists in the development of a robust nonlinear controller to ensure maximum power point tracking by handling nonlinearities of a system and making it robust against changing environmental conditions. Purpose. In the beginning, sliding mode control has been considered as one of the most powerful control techniques, this is due to the simplicity of its implementation and robustness compared to uncertainties of the system and external disturbances. Unfortunately, this type of controller suffers from a major disadvantage, that is, the phenomenon of chattering. Methods. So in this paper and in order to eliminate this phenomenon, a novel non-linear control algorithm based on a synergetic controller is proposed. The objective of this control is to maximize the power extraction of a variable speed wind energy conversion system compared to sliding mode control by eliminating the phenomenon of chattering and have a good power quality by fixing the power coefficient at its maximum value and the Tip Speed Ratio maintained at its optimum value. Results. The performance of the proposed nonlinear controllers has been validated in MATLAB/Simulink environment. The simulation results show the effectiveness of the proposed scheme, suppression of the chattering phenomenon and robustness of the proposed controller compared to the sliding mode control law.Вступ. З досягненнями у проектуванні та керуванні вітряними енергосистемами з регульованою швидкістю, зростають також ефективність та захоплення енергії цих систем. Так, в літературі також розроблено численні лінійні контролери для відстеження точки максимальної потужності, які використовують лінійні характеристики системи з вітряними турбінами. Основним обмеженням у всіх цих лінійних контролерах є те, що вони використовують лінеаризовану модель і не можуть мати справу з нелінійною динамікою системи. Однак реальні системи демонструють нелінійну динаміку, і для обробки таких нелінійностей у реальних системах необхідний нелінійний контролер. Новизна запропонованої роботи полягає у розробці надійного нелінійного контролера для забезпечення відстеження точки максимальної потужності шляхом обробки нелінійності системи та забезпечення її стійкості до змін умов навколишнього середовища. Мета. Спочатку управління ковзним режимом вважалося одним з найпотужніших методів управління, що пов’язано з простотою його реалізації та надійністю порівняно з невизначеністю системи та зовнішніми збуреннями. На жаль, цей тип контролера страждає від головного недоліку, а саме явища вібрування. Методи. Тому у цій роботі з метою усунення цього явища пропонується новий нелінійний алгоритм управління, заснований на синергетичному контролері. Завдання цього контролю – максимізувати відбір потужності системи перетворення енергії вітру зі змінною швидкістю порівняно із регулюванням ковзного режиму, усуваючи явище вібрування, і мати хорошу якість енергії, фіксуючи коефіцієнт потужності на його максимальному значенні та підтримуючи кінцевий коефіцієнт швидкості на його оптимальному значенні. Результати. Ефективність запропонованих нелінійних контролерів перевірена в середовищі MATLAB/Simulink. Результати моделювання показують ефективність запропонованої схеми, придушення явища вібрування та стійкість запропонованого контролера порівняно із законом управління ковзного режиму

Energy management based on a fuzzy controller of a photovoltaic/fuel cell/Li-ion battery/supercapacitor for unpredictable, fluctuating, high-dynamic three-phase AC load

Introduction. Nowadays, environmental pollution becomes an urgent issue that undoubtedly influences the health of humans and other creatures living in the world. The growth of hydrogen energy increased 97.3 % and was forecast to remain the world’s largest source of green energy. It can be seen that hydrogen is one of the essential elements in the energy structure as well as has great potential to be widely used in the 21st century. Purpose. This paper aims to propose an energy management strategy based a fuzzy logic control, which includes a hybrid renewable energy sources system dedicated to the power supply of a three-phase AC variable load (unpredictable high dynamic). Photovoltaic (PV), fuel cell (FC), Li-ion battery, and supercapacitor (SC) are the four sources that make up the renewable hybrid power system; all these sources are coupled in the DC-link bus. Unlike usual the SC was connected to the DC-link bus directly in this research work in order to ensure the dominant advantage which is a speedy response during load fast change and loads transient. Novelty. The power sources (PV/FC/Battery/SC) are coordinated based on their dynamics in order to keep the DC voltage around its reference. Among the main goals achieved by the fuzzy control strategy in this work are to reduce hydrogen consumption and increase battery lifetime. Methods. This is done by controlling the FC current and by state of charge (SOC) of the battery and SC. To verify the fuzzy control strategy, the simulation was carried out with the same system and compared with the management flowchart strategy. The results obtained confirmed that the hydrogen consumption decreased to 26.5 g and the SOC for the battery was around 62.2-65 and this proves the desired goal.Вступ. В даний час забруднення навколишнього середовища стає актуальною проблемою, яка, безперечно, впливає на здоров’я людини та інших істот, які живуть у світі. Зростання водневої енергетики збільшилося на 97,3 %, і прогнозувалося, що вона залишиться найбільшим у світі джерелом зеленої енергії. Видно, що водень є одним із найважливіших елементів у структурі енергетики, а також має великий потенціал для широкого використання у 21 столітті. Мета. У цій статті пропонується стратегія управління енергоспоживанням, заснована на нечіткому логічному управлінні, яка включає гібридну систему відновлюваних джерел енергії, призначену для живлення трифазного змінного навантаження змінного струму (непередбачувана висока динаміка). Фотоелектричні (PV), паливні елементи (FC), літій-іонні батареї та суперконденсатори (SC) – це чотири джерела, з яких складається відновлювана гібридна енергосистема; всі ці джерела підключені до шини постійного струму. На відміну від звичайних застосувань,ув цій дослідницькій роботі SC був підключений до шини постійного струму безпосередньо, щоб забезпечити домінуючу перевагу, що полягає в швидкому реагуванні при швидкій зміні навантаження та перехідних режимах навантаження. Новизна. Джерела живлення (PV/FC/батареї/SC) координуються на основі їхньої динаміки, щоб підтримувати напругу постійного струму біля свого еталонного значення. Серед основних цілей, досягнутих стратегією нечіткого управління у цій роботі, - зниження споживання водню та збільшення терміну служби батареї. Методи. Це робиться шляхом керування струмом FC та станом заряду (SOC) батареї та SC. Для перевірки стратегії нечіткого управління було проведено моделювання з тією самою системою та порівняння зі стратегією блок-схеми керування. Отримані результати підтвердили, що споживання водню знизилося до 26,5 г, а SOC для батареї становило близько 62,2-65, що доводить досягнення бажаної мети

Implementation of MPPT Algorithm and Supervision of Shading on Photovoltaic Module

This paper presents an implementation of MPPT (maximum power point tracking) algorithm based on real-time measurements and on model-based simulation. For the supervision of a photovoltaic module, different cases of shading are used. Attention was given on advanced control for the supervision of a photovoltaic system according to the need to maximize energy output. Experimental results verified the performance and the feasibility of the proposed system

Techno-Economic Feasibility Study of Investigation of Renewable Energy System for Rural Electrification in South Algeria

This work aims to consider the combination of different technologies regarding energy production and management with four possible configurations. We present an energy management algorithm to detect the best design and the best configuration from the combination of different sources. This combination allows us to produce the necessary electrical energy for supplying habitation without interruption. A comparative study is conducted among the different combinations on the basis of the cost of energy, diesel consumption, diesel price, capital cost, replacement cost, operation, and maintenance cost and greenhouse gas emission. Sensitivity analysis is also performed

Short communication: Risk factors for sonographically detectable udder edema in overbagged cows at dairy shows.

At dairy cow shows, the appearance of the udder is very important. To show cows at their best, udders are often presented in an overbagged state by extending milking intervals before the show. This practice represents an animal welfare issue because it is associated with behavior changes (e.g., excessive abduction and decreased eating time) and may affect the health of the animal. The aim of the current study was to determine the association between various parameters (e.g., milk yield, days in milk, milking procedures, or administration of nonsteroidal anti-inflammatory drugs, steroids, or diuretics) and the sonographically detectable udder edema score. Data were collected from the show catalogs, by interviewing the exhibitors, by analyzing official veterinary treatment protocols and official milking data, via laboratory analysis of blood samples, and by sonographic examinations of the udders at the show. For sonographically detectable udder edema scoring, 3 scans were taken, 1 on each fore quarter and 1 incorporating both rear quarters at the level of the median suspensory ligament. For grading the scans, a scoring system of 4 grades (score 0 = no edema, 1 = slight edema, 2 = moderate edema, 3 = severe edema) was used. Data from 321 cows of different breeds were collected at 4 highly competitive Swiss dairy shows (shows A-D) between January and September 2017. To determine risk factors for sonographically detectable udder edema, data were analyzed with 2 different logistic regression models. In model 1, the odds ratios were 3.33 (milking intervals of ≥16 h vs. <14 h), 3.84 (show A vs. show C), and 7.39 (dairy breeds vs. dual-purpose breeds). Milking intervals of dairy breeds were significantly higher than those of dual-purpose breeds. In model 2, milking interval was the only significant risk factor with an odds ratio of 9.00 for milking intervals of ≥16 h. Only the milking intervals represented a relevant risk factor in both models; therefore, we concluded that the previously described sonographic udder edema scoring is a useful technique for detecting overbagged udders at dairy shows. Its routine implementation may improve cow welfare at dairy shows

Implémentation francophone de la thérapie basée sur la mentalisation (TBM) pour le trouble de personnalité limite = Mentalization based treatment (MBT) for borderline personality disorder among a population of French-speaking patients

INTRODUCTION: Borderline Personality Disorder is a frequent disorder that is challenging for therapists to treat due to the prevalence of self-damaging and suicidal behaviours and interruptions of the therapeutic alliance, as well as a poor response to psychotropic treatments. In recent years, several empirically-validated psychotherapeutic treatments have been developed, including Mentalisation-Based Therapy, which is an integrative psychodynamic approach created in Britain. Although numerous studies have showed Mentalisation-Based Therapy to be an efficient treatment of Borderline Personality Disorder, its specific components have yet to be assessed. Furthermore, there have been no empirical studies conducted among groups of French-speaking patients. The purpose of this study is twofold: To provide an initial assessment of the efficacy of the mentalisation-based psycho-educational component, which is the first component of any mentalisation-based therapy, and to provide the first assessment of this approach among a population of French-speaking patients. METHOD: Over a three-month period, 14 Borderline Personality Disorder sufferers followed a psycho-educational Mentalisation-Based Therapy programme consisting of group sessions to introduce patients to mentalisation and weekly individual interviews. Patients filled in various question forms assessing, among others, the intensity of their depression, their degree of hopelessness, their emotional regulation strategies, and their reflective abilities. RESULTS: The psycho-educational component of Mentalisation-Based Therapy is significantly associated with improved cognitive emotional regulation, empathy and reflective abilities, and with a reduced sense of hopelessness. The programme retention rate was of 71.4%. CONCLUSION: Despite the small sample size and the short treatment period, these preliminary results demonstrate the efficiency of the psycho-educational phase of Mentalisation-Based Therapy, and in particular the positive effects of the treatment on depressive symptomatology and self-regulation processes among patients with a Borderline Personality Disorder diagnosis