Խառը մոդելի կանխատեսման կառավարման մեթոդ մարտկոցի էներգիայի պահպանման տիպի մոդուլային բազմաստիճան փոխարկիչի համար

Հեղինակ՝ Iflowpower – Դյուրակիր էլեկտրակայանների մատակարար

Այս հոդվածում մոդուլային բազմաստիճան տրանսֆորմատորը (MMC) օգտագործվում է որպես մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգի ցանցին միացված տրանսֆորմատոր, որը կարող է միաժամանակ վերահսկել բարձր լարման ցանցի ճկունությունը: Մարտկոցի էներգիայի պահպանման մոդուլային բազմաստիճան փոխակերպման (B-MMC) համակարգի համար առաջարկվում է հիբրիդային մոդելի կանխատեսման կառավարման մեթոդ (H-MPC), որը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել հաշվարկային գումարը: H-MPC մեթոդը բաղկացած է PI հսկողությունից և MPC-ից:

Դրանցից PI կառավարման բաժինը օգտագործվում է ամբողջական հոսքի ելքի և հանգույց հոսքի վերահսկման ենթամոդուլի մուտքի համարը ստանալու համար. MPC-ն պատասխանատու է ընդհանուր ռեժիմի լարման (CMV) ճնշման համար, և ենթամոդուլի մուտքի քանակը պատշաճ կերպով ճշգրտված է: Անջատիչի հատուկ ազդանշան կարող է առաջանալ այն դեպքում, երբ ենթամոդուլի հասանելիությունը մարտկոցի լիցքավորման վիճակի (SOC) տեսակավորման արդյունքն է: Տարբեր ծրագրերի համար PI կառավարման բաժինը և PI կառավարման բաժնի և MPC-ի կառավարման թիրախը ավելի ճկուն են:

Որպես օրինակ վերցնելով շրջանառության հսկողությունը՝ հակիրճ վերլուծություն է արվում MPC մասի դեպքի վերաբերյալ: Վերջապես, այս մեթոդի ճիշտությունն ու արդյունավետությունը ստուգվում է matlab/simulink մոդելավորման և փորձի միջոցով: Դիմումների լայն շրջանակը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել նավթային էներգիայի մարդկանց պահանջարկը, և դրանք ունեն առավելություններ, ինչպիսիք են վերականգնվող էներգիայի հզոր կարողությունը, արտանետումները և աղտոտումը, և կարևոր է էներգետիկ ճգնաժամերը և շրջակա միջավայրի վատթարացումը մեղմելու համար [1]:

Քանի որ նոր էներգիայի արտադրությունն ունի ընդհատվող և անորոշություն, այն սովորաբար զուգակցվում է ցանցային ցանցի ընթացքում էներգիայի պահպանման սարքի հետ: Էներգիայի պահպանման սարքը կարող է արագ կլանել, ազատել, արդյունավետորեն նվազեցնել նոր էներգիայի ելքային տատանումները ցանցի ազդեցությանը, իրականացնել նոր էներգիայի բարեկամական մուտք և համակարգման վերահսկում [2], որտեղ մարտկոցի էներգիայի պահեստը զբաղված է էներգիայի մեծածավալ պահեստավորման համակարգում: Կարևոր դիրք.

Էներգիայի կուտակման և ցանցի ավանդական համակարգը պետք է լարային մարտկոցների փաթեթները, զուգահեռաբար, DC-DC փոխարկիչի նախնական փուլային ուժեղացման միջոցով անցնեն զուգահեռ ինվերտորային միացում: Մարտկոցների փաթեթների համար, եթե ցանկանում եք լիցքավորել այն, լիցքաթափման վիճակի մոնիտորինգը պետք է ավելացնի մարտկոցի էներգիայի կառավարման լրացուցիչ համակարգ, և արտադրության արժեքը նույնպես կբարելավվի համապատասխանաբար. էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնային փոխարկիչների համար անջատիչ սարքի վրա ազդելու համար պահանջվող լարման մակարդակն ավելի բարձր է, համակարգային անվտանգությունը լրջորեն կազդի: Երբ մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգը (BATTERYENERGYSTORAGESYSTEM, BESS) զուգակցվում է մոդուլային բազմաստիճան փոխարկիչի (MMC) հետ, կարող է իրականացվել էներգիայի պահեստավորման բլոկի բաշխված մուտքը, և բարձր լարման ցանցը բարելավվել է համակարգի գործառնական արդյունավետությունը բարելավելու համար:

Եվ հուսալիություն [3]: BatteryIntegratedModularmultilevelContegratedModuLarmultilevelConvertilevertevertileVelconvertiler, B-MMC) համակարգի վերաբերյալ ընթացիկ հետազոտությունը դեռ համեմատաբար փոքր է: Փաստաթուղթ [4] Լիցքավորման վիճակի (SOC) միջև հավասարակշռությունը ձեռք է բերվում յուրաքանչյուր ենթամոդուլի մոդուլյացիայի խորությունը կարգավորելու միջոցով:

Փաստաթուղթը [5] տեսականորեն վերլուծված է տարբեր ցիկլային բաղադրիչների ազդեցությունը մարտկոցների փաթեթների SOC հավասարակշռության վրա: Գրականության մեջ [6] այս կառուցվածքը կիրառվում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների ոլորտում, և վճարման երեք տարբեր աշխատանքային պայմանները, DC լիցքավորումը և նորմալ վարումը համապատասխանաբար կիրառվում են: Ի պատասխան B-MMC կառուցվածքի վերահսկման, այն դեռ հիմնականում հիմնված է դասական PI վերահսկիչի վրա:

Model PredictiveControl, MPC) մեթոդը աստիճանաբար տարածվում է էլեկտրաէներգիայի կառավարման դաշտ՝ ոչ գծային համակարգի բարդ սահմանափակումների մշակման մեջ իր գերազանց առավելության պատճառով: [7]. Վերջնական հսկողության հավաքածուի մոդելի կանխատեսման կառավարման մեթոդը (FCS-MPC), որը հարմար է MMC կառուցվածքի համար, ներկայացված է [8]-ում:

Մեթոդը պարզ է, և արժեքի ֆունկցիան կարող է ծածկել մի քանի հսկիչ թիրախներ, բայց երբ ենթամոդուլների թիվն ավելի շատ է, տվյալների հաշվարկի քանակը համեմատաբար լուրջ է: Փաստաթուղթը [9] կազմալուծում է ընդհանուր արժեքային ֆունկցիայի լուծման գործընթացը մի շարք ենթաթիրախային ֆունկցիաների, և վերահսկման մեթոդը չի ներառում քաշի գործակիցների ընտրություն, ինչը նվազեցնում է կառավարման համակարգի նախագծման դժվարությունը: Փաստաթուղթը [10] միավորում է տեսակավորման գործողությունները և փաթեթային մտքերը, որոնք ստացվել են MMC ինժեներական հավելվածների օպտիմալացված MPC ռազմավարություն, որը չի մեծացնում պրոցեսորի հաշվարկման բեռը ենթամոդուլների քանակի ավելացման հետ:

Ելնելով վերը նշված հետազոտական ​​կարգավիճակից՝ այս աշխատությունն առաջարկում է հիբրիդային մոդելի կանխատեսման հսկողության մեթոդ (HybridPredictiveControl, H-MPC), որը հարմար է B-MMC կառուցվածքի համար: H-MPC ռեժիմը կարելի է բաժանել երկու մասի՝ PI հսկողություն և MPC: PI կառավարման մասը կարևոր է պարզ տրամաբանություն իրականացնելու համար, ինչպիսին է AC ելքային հոսանքի հետևումը, իսկ MPC մասը օգտագործվում է բարդ տրամաբանական բաղադրիչները մշակելու համար, ինչպիսիք են ընդհանուր ռեժիմի լարման ճնշումը:

Համեմատած ավանդական PI կառավարման մեթոդների հետ, H-MPC-ն արդյունավետորեն նվազեցնում է PI կարգավորիչների քանակը, նվազեցնում է կառավարման համակարգի նախագծման բարդությունը. և H-MPC-ն կրճատվում է յուրաքանչյուր նմուշառման ցիկլում: Անջատիչների քանակը, որոնք դրանով իսկ նվազեցնում են գործառնական պահանջարկը: Այս փաստաթուղթը վերլուծում է B-MMC համակարգի գործառնական բնութագրերը, MMC-ի ավանդական MPC մեթոդը և առաջարկվում է H-MPC մեթոդ, ինչպես նաև AC ելքային հոսանքի հետևում, շրջանառության կառավարում, մարտկոցների փաթեթի SOC-ի հավասարեցում և ընդհանուր ռեժիմի լարման արգելակման կառավարման նպատակ:

Այս հոդվածը վերջապես ստուգում է կառավարման ռազմավարության ճիշտությունն ու արդյունավետությունը MATLAB մոդելավորման և փորձի միջոցով: Նկար 7 Երեք մակարդակի B-MMC փորձարարական պլատֆորմի հեղինակը Շանդոնգի համալսարանի էլեկտրացանցերի խելացի դիսպետչերական և վերահսկման կրթության հիմնական լաբորատոր հետազոտող Լի Նան, պիկ.