Modelo de controlo difuso de um sistema de produção de energia com base em recursos renováveis

A satisfação das necessidades energéticas mundiais, cada vez mais exigentes, bem como a necessidade urgente de procurar caminhos que permitam usufruir de energia, da forma menos poluente possível, levam à necessidade de serem explorados caminhos que permitam cumprir estes pressupostos. A escolha da utilização das energias renováveis na produção de energia, torna-se cada vez mais interessante, quer do ponto de vista ambiental quer económico. O fundamento da lógica difusa está associado à recolha de informações vagas, que são no fundo uma linguagem falada por seres humanos, possibilitando a passagem deste tipo de linguagem para formato numérico, permitindo assim uma manipulação computacional. Elementos climáticos como o sol e o vento, podem ser descritos em forma de variáveis linguísticas, como é o caso de vento forte, temperatura baixa, irradiação fraca, etc. Isto faz com que a aplicação de um controlo a partir destes fenómenos, justifique ser realizado com recurso a sistemas de inferência difusa. Para a realização do trabalho proposto, foram consumados estudos relativos às energias renováveis, com particular enfoque na solar e na eólica. Também foi realizado um estudo dos conceitos pertencentes à lógica difusa e a sistemas de inferência difusa com o objetivo de perceber os diversos parâmetros constituintes desta matéria. Foi realizado o estudo e desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados, bem como do controlador difuso que é o busílis do trabalho descrito neste relatório. Para tal, o trabalho foi efetuado com o recurso ao software MATLAB, a partir do qual foram desenvolvidas aplicações que possibilitaram a obtenção de dados climáticos, com vista à sua utilização na toolbox Fuzzy Logic a qual foi utilizada para o desenvolvimento de todo o algoritmo de controlo. Com a possibilidade de aquisição de dados concluída e das variáveis que iriam ser necessárias definidas, foi implementado o controlador difuso que foi sendo sintonizado ao longo do trabalho por forma a garantir os melhores resultados possíveis. Com o recurso à ferramenta Guide, também do MATLAB, foi criada a interface do sistema com o utilizador, sendo possível a averiguação da energia a ser produzida, bem como das contribuições de cada uma das fontes de energia renováveis para a obtenção dessa mesma energia. Por último, foi feita uma análise de resultados através da comparação entre os valores reais esperados e os valores obtidos pelo controlador difuso, bem como assinaladas conclusões e possibilidades de desenvolvimentos futuros deste trabalho.

The increasingly demanding of global energy needs and the imperative need to come across ways to make use of energy by the least polluting way possible, lead to the need to explore ways that accomplish these assumptions. The energy production from renewable manner becomes increasingly attractive, not only from an environmental standpoint but also from economically. The foundation of fuzzy logic is associated with the assortment of information spaces, which are a spoken language by humans, allowing the passage of this type of language to numeric format for computer manipulation. Elements such as climacteric like the sun and the wind, can be described in the form of linguistic variables, as is the case of strong wind, low temperature, weak radiation, etc. This essentials can provide control applications using inference of fuzzy systems. For carrying out the proposed work, research on renewable, with particular focus on solar and wind were consummated. A study of the concepts belonging to the fuzzy logic and fuzzy inference systems with the goal of realizing the various ground rules of this material parameters. The work has been developed using MATLAB software, from which applications have been developed to enable the obtaining weather data and to develop work through Fuzzy Logic toolbox. The study and development of a system for data acquisition was performed, and the fuzzy controller which is the core of the work described. With the possibility of acquiring complete data and also the variables that would be needed to set, the fuzzy controller was getting tuned throughout the work to ensure the best implementation possible of results. Using the Guide Tool, also from MATLAB, was created the system interface with the user, as well, performed the investigation of the energy produced, and the contributions of each of renewable energy sources obtained. At last, an analysis of the results was made by comparison of the expected real values and the values obtained by the fuzzy controller, as well as conclusions and possibilities for future developments of this work.