ວິທີການຄວບຄຸມການຄາດເດົາແບບປະສົມສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫມໍ້ໄຟປະເພດ modular multi-level converter

ຜູ້ຂຽນ: Iflowpower – ຜູ້ຜະລິດສະຖານີພະລັງງານແບບພົກພາ

ໃນເອກະສານນີ້, ຫມໍ້ແປງຫຼາຍລະດັບ modular (MMC) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວປ່ຽນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເຊື່ອມຕໍ່ຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫມໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງພ້ອມໆກັນສາມາດຄວບຄຸມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ. ສໍາລັບລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງຫມໍ້ໄຟ modular multi-level transform (B-MMC), ວິທີການຄວບຄຸມການຄາດເດົາແບບປະສົມ (H-MPC) ທີ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການຄິດໄລ່ຢ່າງມີປະສິດທິພາບແມ່ນໄດ້ຖືກສະເຫນີ. ວິທີການ H-MPC ປະກອບດ້ວຍການຄວບຄຸມ PI ແລະ MPC.

ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ພາກສ່ວນຄວບຄຸມ PI ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຈໍານວນການເຂົ້າເຖິງໂມດູນຍ່ອຍຂອງຜົນຜະລິດໃນປະຈຸບັນຢ່າງເຕັມທີ່ແລະການຄວບຄຸມການໄຫຼວຽນຂອງ loop; MPC ແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການສະກັດກັ້ນແຮງດັນທົ່ວໄປ (CMV), ແລະຈໍານວນຂອງການເຂົ້າເຖິງໂມດູນຍ່ອຍໄດ້ຖືກປັບຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. ສັນຍານສະຫຼັບສະເພາະສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ໃນກໍລະນີທີ່ການເຂົ້າເຖິງໂມດູນຍ່ອຍເປັນຜົນການຈັດລຽງຂອງສະຖານະຄ່າສາກແບັດ (SOC). ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ພາກສ່ວນຄວບຄຸມ PI ແລະເປົ້າຫມາຍການຄວບຄຸມຂອງພາກສ່ວນຄວບຄຸມ PI ແລະ MPC ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍ.

ເອົາການຄວບຄຸມການໄຫຼວຽນເປັນຕົວຢ່າງ, ການວິເຄາະສັ້ນໆແມ່ນເຮັດກັບກໍລະນີຂອງສ່ວນ MPC. ສຸດທ້າຍ, ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະປະສິດທິພາບຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນໂດຍການຈໍາລອງ matlab / simulink ແລະການທົດລອງ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກວ້າງຂວາງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງປະຊາຊົນສໍາລັບພະລັງງານນ້ໍາມັນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະພວກມັນມີຂໍ້ໄດ້ປຽບເຊັ່ນ: ຄວາມສາມາດໃນການທົດແທນທີ່ແຂງແຮງ, ການປ່ອຍອາຍພິດແລະມົນລະພິດ, ແລະເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນວິກິດການພະລັງງານແລະການເສື່ອມສະພາບຂອງສິ່ງແວດລ້ອມ [1].

ເນື່ອງຈາກການຜະລິດພະລັງງານພະລັງງານໃຫມ່ມີຄວາມບໍ່ແນ່ນອນແລະບໍ່ແນ່ນອນ, ມັນມັກຈະຖືກລວມເຂົ້າກັບອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນລະຫວ່າງເຄືອຂ່າຍຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ອຸປະກອນການເກັບຮັກສາພະລັງງານສາມາດປະຕິບັດການດູດຊຶມພະລັງງານໄວ, ປ່ອຍ, ປະສິດທິພາບຫຼຸດຜ່ອນການເຫນັງຕີງຂອງຜົນຜະລິດພະລັງງານໃຫມ່ກັບຜົນກະທົບຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ຮັບຮູ້ການເຂົ້າເຖິງເປັນມິດແລະການຄວບຄຸມການປະສານງານຂອງພະລັງງານໃຫມ່ [2], wherein ການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫມໍ້ໄຟແມ່ນຄອບຄອງຢູ່ໃນລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂະຫນາດໃຫຍ່. ຕໍາ​ແຫນ່ງ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​.

ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມແລະລະບົບເຄືອຂ່າຍຕ້ອງສາຍຊອງຫມໍ້ໄຟ, ໃນຂະຫນານ, ໂດຍຜ່ານທາງສ່ວນຫນ້າຂອງຂັ້ນຕອນຂອງການຊຸກຍູ້ຕົວແປງ DC-DC, ຜ່ານວົງຈອນ inverter ຂະຫນານ. ສໍາລັບຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ຖ້າທ່ານຕ້ອງການທີ່ຈະສາກໄຟ, ການກວດສອບລັດໄຫຼຄວນເພີ່ມລະບົບການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານຫມໍ້ໄຟເພີ່ມເຕີມ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດກໍ່ຈະປັບປຸງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ; ສໍາ​ລັບ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ພະ​ລັງ​ງານ​, ລະ​ດັບ​ແຮງ​ດັນ​ທີ່​ຈໍາ​ເປັນ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຈາກ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ສະ​ຫຼັບ​ແມ່ນ​ສູງ​, ຄວາມ​ປອດ​ໄພ​ລະ​ບົບ​ຈະ​ໄດ້​ຮັບ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຢ່າງ​ຮຸນ​ແຮງ​. ເມື່ອລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງແບດເຕີຣີ (BATTERYENERGYSTORAGESYSTEM, BESS) ຖືກລວມເຂົ້າກັບຕົວແປງຫຼາຍລະດັບ modular (MMC), ການເຂົ້າເຖິງການແຈກຢາຍຂອງຫນ່ວຍເກັບຮັກສາພະລັງງານສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້, ແລະຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແຮງດັນສູງໄດ້ຖືກປັບປຸງເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກຂອງລະບົບ.

ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື [3]. ການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນກ່ຽວກັບລະບົບ BatteryIntegratedModularmultilevelContegratedModuLarmultilevelConvertilevertevertevertileVelconvertiler, B-MMC) ແມ່ນຍັງຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ. ເອກະສານ [4] ຄວາມດຸ່ນດ່ຽງລະຫວ່າງສະຖານະ chargeOfcharge (SOC) ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການປັບຄວາມເລິກຂອງໂມດູນຍ່ອຍຂອງແຕ່ລະໂມດູນຍ່ອຍ.

ເອ​ກະ​ສານ [5​] ແມ່ນ​ວິ​ເຄາະ​ທາງ​ທິດ​ສະ​ດີ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຂອງ​ອົງ​ປະ​ກອບ cyclic ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ດຸ່ນ​ດ່ຽງ SOC ຂອງ​ຊອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​. ໃນວັນນະຄະດີ [6], ໂຄງສ້າງນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ກັບພາກສະຫນາມຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ແລະສາມເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການຈ່າຍເງິນ, ການສາກໄຟ DC ແລະການຂັບລົດປົກກະຕິຕາມລໍາດັບ. ໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການຄວບຄຸມຂອງໂຄງສ້າງ B-MMC, ມັນຍັງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ຕົວຄວບຄຸມ PI ຄລາສສິກ.

Model PredictiveControl, MPC) ວິທີການແມ່ນຄ່ອຍໆຖືກສົ່ງເສີມໃຫ້ພາກສະຫນາມຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານເນື່ອງຈາກປະໂຫຍດທີ່ດີເລີດໃນການປະມວນຜົນຂໍ້ຈໍາກັດຂອງລະບົບ nonlinear. [7]. A finitecontrol set model predictive control (FCS-MPC) method ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບໂຄງສ້າງ MMC ແມ່ນແນະນໍາໃນ [8].

ວິທີການແມ່ນງ່າຍດາຍ, ແລະການທໍາງານຂອງມູນຄ່າສາມາດກວມເອົາເປົ້າຫມາຍການຄວບຄຸມຫຼາຍ, ແຕ່ເມື່ອຈໍານວນຂອງ submodules ຫຼາຍ, ຈໍານວນການຄິດໄລ່ຂໍ້ມູນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຮ້າຍແຮງ. ເອກະສານ [9] decomposes ຂະບວນການແກ້ໄຂຂອງຫນ້າທີ່ມູນຄ່າລວມເຂົ້າໄປໃນຫຼາຍຂອງຫນ້າທີ່ຍ່ອຍເປົ້າຫມາຍ, ແລະວິທີການຄວບຄຸມບໍ່ໄດ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄັດເລືອກຂອງຄ່າສໍາປະສິດນ້ໍາຫນັກ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການອອກແບບຂອງລະບົບການຄວບຄຸມ. ເອກະສານ [10] ປະສົມປະສານການປະຕິບັດການຈັດລຽງແລະຄວາມຄິດຂອງແພັກເກັດ, ມາຈາກຍຸດທະສາດ MPC ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກວິສະວະກໍາ MMC, ເຊິ່ງບໍ່ໄດ້ເພີ່ມພາລະຂອງຄອມພິວເຕີ້ໂປເຊດເຊີດ້ວຍການເພີ່ມຈໍານວນໂມດູນຍ່ອຍ.

ອີງຕາມສະຖານະການຄົ້ນຄ້ວາຂ້າງເທິງ, ເອກະສານສະບັບນີ້ສະເຫນີວິທີການຄວບຄຸມການຄາດເດົາແບບປະສົມ (HybridPredictiveControl, H-MPC) ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບໂຄງສ້າງ B-MMC. ໂຫມດ H-MPC ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງສ່ວນ: ການຄວບຄຸມ PI ແລະ MPC. ສ່ວນການຄວບຄຸມ PI ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໃນການປະຕິບັດເຫດຜົນງ່າຍໆເຊັ່ນການຕິດຕາມຜົນຂອງ AC ໃນປະຈຸບັນ, ແລະສ່ວນ MPC ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປຸງແຕ່ງອົງປະກອບຕາມເຫດຜົນທີ່ສັບສົນເຊັ່ນການສະກັດກັ້ນແຮງດັນຂອງໂຫມດທົ່ວໄປ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການຄວບຄຸມ PI ແບບດັ້ງເດີມ, H-MPC ມີປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງຈໍານວນຕົວຄວບຄຸມ PI, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນໃນການອອກແບບຂອງລະບົບການຄວບຄຸມ; ແລະ H-MPC ແມ່ນຫຼຸດລົງໃນແຕ່ລະຮອບການເກັບຕົວຢ່າງ. ຈໍານວນຂອງສະຫຼັບ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການປະຕິບັດງານ. ເອກະສານສະບັບນີ້ວິເຄາະລັກສະນະການດໍາເນີນງານຂອງລະບົບ B-MMC, ວິທີການ MPC ແບບດັ້ງເດີມຂອງ MMC, ແລະວິທີການ H-MPC ໄດ້ຖືກສະເຫນີ, ແລະ AC output ຕິດຕາມປະຈຸບັນ, ການຄວບຄຸມການໄຫຼວຽນຂອງ, ຊອງຫມໍ້ໄຟ SOC ຄວາມສະເຫມີພາບແລະແຮງດັນທົ່ວໄປໃນການຄວບຄຸມ Inhibition ເປົ້າຫມາຍ.

ບົດຄວາມນີ້ສຸດທ້າຍໄດ້ກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງແລະປະສິດທິພາບຂອງຍຸດທະສາດການຄວບຄຸມໂດຍຜ່ານການຈໍາລອງ MATLAB ແລະການທົດລອງ. ຮູບທີ່ 7 ຜູ້ຂຽນເວທີການທົດລອງ B-MMC ສາມລະດັບແມ່ນນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງ Shandong University Power Grid Intelligent Dispatch ແລະການຄວບຄຸມການສຶກສາທີ່ສໍາຄັນນັກຄົ້ນຄວ້າ Li Nan, ສູງສຸດ.