Forudsigelsesstyringsmetode for blandet model til modulær multi-level-konverter af batterienergilagringstype

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Draagbare kragstasie verskaffer

I dette papir bruges den modulære multi-level transformer (MMC) som en nettilsluttet transformer af batterienergilagringssystemet, som samtidigt kan styre højspændingsnettets fleksibilitet. For batterienergilagringsmodulært multi-level transformation (B-MMC) system, foreslås en hybrid model prediction control (H-MPC) metode, der effektivt kan reducere beregningsmængden. H-MPC-metoden består af PI-kontrol og MPC.

Blandt dem bruges PI-kontrolsektionen til at opnå et undermoduladgangsnummer for fuldstrømsstrømudgang og sløjfestrømsstyring; MPC&39;en er ansvarlig for undertrykkelse af common-mode spænding (CMV), og antallet af undermoduladgang justeres passende. Et specifikt omskiftersignal kan forekomme i det tilfælde, hvor undermoduladgangen er sorteringsresultatet af batteripakkens ladetilstand (SOC). Til forskellige applikationer er PI-kontrolsektionen og kontrolmålet for PI-kontrolsektionen og MPC&39;en mere fleksible.

Tager cirkulationskontrol som eksempel, foretages en kort analyse af tilfældet med MPC-delen. Endelig er rigtigheden og effektiviteten af ​​denne metode verificeret ved matlab / simulink simulering og eksperiment. Den brede vifte af applikationer kan effektivt reducere folks efterspørgsel efter olieenergi, og de har fordele som stærk vedvarende evne, emissioner og forurening og er vigtige for at afhjælpe energikriser og miljøforringelse [1].

Da ny energiproduktion har intermitterende og usikkerhed, kombineres den normalt med energilagringsenheden under nettet. Energilagringsenheden kan udføre hurtig strømabsorption, frigivelse, effektivt reducere de nye energioutputsvingninger til påvirkningen af ​​nettet, realisere den venlige adgangs- og koordineringskontrol af ny energi [2], hvor batterienergilageret er optaget i et energilagringssystem i stor skala. Vigtig stilling.

Traditionelt energilagring og netværkssystem skal strenge batteripakker, parallelt, gennem fortrins DC-DC konverter boost, passeret parallel inverter kredsløbet. For batteripakker, hvis du vil oplade det, bør afladningstilstandsovervågningen tilføje yderligere batterienergistyringssystem, og produktionsomkostningerne vil også forbedres tilsvarende; for effektelektroniske omformere er det spændingsniveau, der kræves for at blive påvirket af omskifterenheden, mere Højt, systematisk sikkerhed vil blive alvorligt påvirket. Når batterienergilagringssystemet (BATTERYENERGYSTORAGESYSTEM, BESS) kombineres med den modulære multi-level konverter (MMC), kan den distribuerede adgang til energilagringsenheden realiseres, og højspændingsnettet forbedres for at forbedre systemets driftseffektivitet.

Og pålidelighed [3]. Nuværende forskning i BatteryIntegratedModularmultilevelContegratedModuLarmultilevelConvertilevertevertevertileVelconvertiler, B-MMC) systemet er stadig relativt lille. Dokument [4] Balancen mellem chargeOfcharge-tilstanden (SOC) opnås ved at justere modulationsdybden for hvert undermodul.

Dokument [5] er teoretisk analyseret påvirkningen af ​​forskellige cykliske komponenter på SOC-balancen af ​​batteripakker. I litteraturen [6] er denne struktur anvendt på elbiler, og de tre forskellige betalingsbetingelser, DC-opladning og normal kørsel er hhv. Som svar på styringen af ​​B-MMC-strukturen er den stadig hovedsageligt baseret på den klassiske PI-controller.

Model PredictiveControl, MPC) metoden fremmes gradvist til at drive elektronisk kontrolfelt på grund af dens fremragende fordel ved behandling af ikke-lineære systemkomplekse begrænsninger. [7]. En finitecontrol sæt model prædiktiv kontrol (FCS-MPC) metode egnet til MMC struktur er introduceret i [8].

Metoden er enkel, og værdifunktionen kan dække flere kontrolmål, men når antallet af undermoduler er flere, er mængden af ​​databeregning relativt alvorlig. Dokument [9] dekomponerer løsningsprocessen for den overordnede værdifunktion i en flerhed af delmålsfunktioner, og kontrolmetoden involverer ikke udvælgelse af vægtkoefficienter, hvilket reducerer kontrolsystemets designvanskeligheder. Dokument [10] kombinerer sorteringshandlinger og pakketanker, udledte en optimeret MPC-strategi for MMC-ingeniørapplikationer, som ikke øger byrden af ​​processorens databehandling med stigningen i antallet af undermoduler.

Baseret på ovenstående forskningsstatus foreslår dette papir en hybrid model forudsigelseskontrol (HybridPredictiveControl, H-MPC) metode, der er egnet til B-MMC struktur. H-MPC-tilstand kan opdeles i to dele: PI-kontrol og MPC. PI-kontroldelen er vigtig for at implementere en simpel logik, såsom AC-udgangsstrømsporing, og MPC-delen bruges til at behandle komplekse logiske komponenter såsom common mode spændingsundertrykkelse.

Sammenlignet med traditionelle PI-kontrolmetoder reducerer H-MPC effektivt antallet af PI-controllere, reducerer designkompleksiteten af ​​kontrolsystemet; og H-MPC reduceres i hver prøvetagningscyklus. Antallet af kontakter, som derved reducerer driftsbehovet. Dette papir analyserer driftsegenskaberne for B-MMC-systemet, den traditionelle MPC-metode for MMC, og en H-MPC-metode foreslås, og et AC-udgangsstrømsporing, cirkulationskontrol, batteripakke SOC-udligning og common mode spændingshæmningskontrolmål.

Denne artikel verificerer endelig rigtigheden og effektiviteten af ​​kontrolstrategien gennem MATLAB-simulering og -eksperiment. Figur 7 Forfatter af B-MMC-eksperimentplatformen på tre niveauer er forsker ved Shandong University Power Grid Intelligent Dispatch and Control Education Key Laboratory Researcher Li Nan, top.