బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ రకం మాడ్యులర్ బహుళ-స్థాయి కన్వర్టర్ కోసం మిశ్రమ నమూనా అంచనా నియంత్రణ పద్ధతి

రచయిత: ఐఫ్లోపవర్ – పోర్టబుల్ పవర్ స్టేషన్ సరఫరాదారు

ఈ పత్రంలో, మాడ్యులర్ మల్టీ-లెవల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (MMC) బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ యొక్క గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది అధిక వోల్టేజ్ గ్రిడ్ యొక్క వశ్యతను ఏకకాలంలో నియంత్రించగలదు. బ్యాటరీ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ మాడ్యులర్ మల్టీ-లెవల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ (B-MMC) సిస్టమ్ కోసం, గణన మొత్తాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గించగల హైబ్రిడ్ మోడల్ ప్రిడిక్షన్ కంట్రోల్ (H-MPC) పద్ధతి ప్రతిపాదించబడింది. H-MPC పద్ధతిలో PI నియంత్రణ మరియు MPC ఉంటాయి.

వాటిలో, PI నియంత్రణ విభాగం పూర్తి-ప్రవాహ కరెంట్ అవుట్‌పుట్ మరియు లూప్-ఫ్లో నియంత్రణ యొక్క ఉప-మాడ్యూల్ యాక్సెస్ సంఖ్యను పొందడానికి ఉపయోగించబడుతుంది; MPC సాధారణ మోడ్ వోల్టేజ్ (CMV) అణచివేతకు బాధ్యత వహిస్తుంది మరియు ఉప-మాడ్యూల్ యాక్సెస్ సంఖ్య తగిన విధంగా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. బ్యాటరీ ప్యాక్ ఛార్జ్ స్థితి (SOC) యొక్క క్రమబద్ధీకరణ ఫలితంగా సబ్-మాడ్యూల్ యాక్సెస్ ఉన్న సందర్భంలో ఒక నిర్దిష్ట స్విచ్ సిగ్నల్ సంభవించవచ్చు. వేర్వేరు అనువర్తనాల కోసం, PI నియంత్రణ విభాగం మరియు PI నియంత్రణ విభాగం మరియు MPC యొక్క నియంత్రణ లక్ష్యం మరింత సరళమైనవి.

ప్రసరణ నియంత్రణను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, MPC భాగం విషయంలో క్లుప్త విశ్లేషణ చేయబడుతుంది. చివరగా, ఈ పద్ధతి యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు ప్రభావం matlab / simulink అనుకరణ మరియు ప్రయోగం ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది. విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలు ప్రజల చమురు శక్తి డిమాండ్‌ను సమర్థవంతంగా తగ్గించగలవు మరియు వాటికి బలమైన పునరుత్పాదక సామర్థ్యం, ​​ఉద్గారాలు మరియు కాలుష్యం వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి మరియు శక్తి సంక్షోభాలు మరియు పర్యావరణ క్షీణతను తగ్గించడానికి ముఖ్యమైనవి [1].

కొత్త శక్తి విద్యుత్ ఉత్పత్తి అడపాదడపా మరియు అనిశ్చితిని కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, ఇది సాధారణంగా గ్రిడ్ నెట్‌వర్క్ సమయంలో శక్తి నిల్వ పరికరంతో కలుపుతారు. శక్తి నిల్వ పరికరం వేగవంతమైన విద్యుత్ శోషణ, విడుదల, గ్రిడ్ ప్రభావానికి కొత్త శక్తి ఉత్పత్తి హెచ్చుతగ్గులను సమర్థవంతంగా తగ్గించగలదు, కొత్త శక్తి యొక్క స్నేహపూర్వక యాక్సెస్ మరియు సమన్వయ నియంత్రణను గ్రహించగలదు [2], దీనిలో బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ పెద్ద ఎత్తున శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో ఆక్రమించబడుతుంది. ముఖ్యమైన స్థానం.

సాంప్రదాయ శక్తి నిల్వ మరియు నెట్‌వర్క్ వ్యవస్థ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లను స్ట్రింగ్ చేయాలి, సమాంతరంగా, ప్రీ-స్టేజ్ DC-DC కన్వర్టర్ బూస్ట్ ద్వారా, సమాంతర ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను దాటాలి. బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల కోసం, మీరు దానిని ఛార్జ్ చేయాలనుకుంటే, డిశ్చార్జ్ స్టేట్ మానిటరింగ్ అదనపు బ్యాటరీ శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థను జోడించాలి మరియు ఉత్పత్తి ఖర్చు కూడా తదనుగుణంగా మెరుగుపడుతుంది; పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్‌ల కోసం, స్విచింగ్ పరికరం ద్వారా ప్రభావితం కావడానికి అవసరమైన వోల్టేజ్ స్థాయి ఎక్కువగా ఉంటుంది, క్రమబద్ధమైన భద్రత తీవ్రంగా ప్రభావితమవుతుంది. బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ (BATTERYENERGYSTORAGESYSTEM, BESS) మాడ్యులర్ మల్టీ-లెవల్ కన్వర్టర్ (MMC) తో కలిపినప్పుడు, శక్తి నిల్వ యూనిట్ యొక్క పంపిణీ చేయబడిన యాక్సెస్‌ను గ్రహించవచ్చు మరియు వ్యవస్థ యొక్క నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి అధిక వోల్టేజ్ గ్రిడ్ మెరుగుపరచబడుతుంది.

మరియు విశ్వసనీయత [3]. బ్యాటరీఇంటిగ్రేటెడ్ మాడ్యులర్మల్టీలెవల్ఇంటిగ్రేటెడ్ మాడ్యులార్మల్టీలెవల్కన్వర్టైల్వర్టెవర్టెవర్టైల్వెల్కన్వర్టైల్, బి-ఎంఎంసి) వ్యవస్థపై ప్రస్తుత పరిశోధన ఇప్పటికీ చాలా తక్కువగా ఉంది. డాక్యుమెంట్ [4] ప్రతి సబ్-మాడ్యూల్ యొక్క మాడ్యులేషన్ డెప్త్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఛార్జ్ఆఫ్‌చార్జ్ స్థితి (SOC) మధ్య సమతుల్యతను సాధించవచ్చు.

బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల SOC బ్యాలెన్స్‌పై వివిధ చక్రీయ భాగాల ప్రభావాన్ని సిద్ధాంతపరంగా విశ్లేషించే పత్రం [5]. సాహిత్యంలో [6], ఈ నిర్మాణం ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల రంగానికి వర్తించబడుతుంది మరియు చెల్లింపు, DC ఛార్జింగ్ మరియు సాధారణ డ్రైవింగ్ యొక్క మూడు వేర్వేరు పని పరిస్థితులు వరుసగా ఉంటాయి. B-MMC నిర్మాణం యొక్క నియంత్రణకు ప్రతిస్పందనగా, ఇది ఇప్పటికీ ప్రధానంగా క్లాసిక్ PI కంట్రోలర్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.

నాన్ లీనియర్ సిస్టమ్ కాంప్లెక్స్ అడ్డంకులను ప్రాసెస్ చేయడంలో దాని అద్భుతమైన ప్రయోజనం కారణంగా మోడల్ ప్రిడిక్టివ్ కంట్రోల్, MPC) పద్ధతి క్రమంగా పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ రంగానికి ప్రచారం చేయబడుతోంది. [7]. MMC నిర్మాణానికి అనువైన పరిమిత నియంత్రణ సెట్ మోడల్ ప్రిడిక్టివ్ కంట్రోల్ (FCS-MPC) పద్ధతి [8]లో ప్రవేశపెట్టబడింది.

ఈ పద్ధతి చాలా సులభం, మరియు విలువ ఫంక్షన్ బహుళ నియంత్రణ లక్ష్యాలను కవర్ చేయగలదు, కానీ సబ్‌మాడ్యూల్‌ల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, డేటా గణన మొత్తం సాపేక్షంగా తీవ్రంగా ఉంటుంది. డాక్యుమెంట్ [9] మొత్తం విలువ ఫంక్షన్ యొక్క పరిష్కార ప్రక్రియను బహుళ ఉప-లక్ష్య ఫంక్షన్‌లుగా విడదీస్తుంది మరియు నియంత్రణ పద్ధతిలో బరువు గుణకాల ఎంపిక ఉండదు, ఇది నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క డిజైన్ కష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది. డాక్యుమెంట్ [10] సార్టింగ్ చర్యలు మరియు ప్యాకెట్ ఆలోచనలను మిళితం చేస్తుంది, MMC ఇంజనీరింగ్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన MPC వ్యూహాన్ని పొందింది, ఇది సబ్-మాడ్యూళ్ల సంఖ్య పెరుగుదలతో ప్రాసెసర్ కంప్యూటింగ్ భారాన్ని పెంచదు.

పైన పేర్కొన్న పరిశోధన స్థితి ఆధారంగా, ఈ పత్రం B-MMC నిర్మాణానికి అనువైన హైబ్రిడ్ మోడల్ ప్రిడిక్షన్ కంట్రోల్ (హైబ్రిడ్ ప్రిడిక్టివ్ కంట్రోల్, H-MPC) పద్ధతిని ప్రతిపాదిస్తుంది. H-MPC మోడ్‌ను రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు: PI నియంత్రణ మరియు MPC. AC అవుట్‌పుట్ కరెంట్ ట్రాకింగ్ వంటి సాధారణ లాజిక్‌ను అమలు చేయడానికి PI నియంత్రణ భాగం ముఖ్యమైనది మరియు MPC భాగం కామన్ మోడ్ వోల్టేజ్ సప్రెషన్ వంటి సంక్లిష్ట లాజిక్ భాగాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

సాంప్రదాయ PI నియంత్రణ పద్ధతులతో పోలిస్తే, H-MPC PI కంట్రోలర్‌ల సంఖ్యను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది, నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క డిజైన్ సంక్లిష్టతను తగ్గిస్తుంది; మరియు ప్రతి నమూనా చక్రంలో H-MPC తగ్గుతుంది. స్విచ్‌ల సంఖ్య, తద్వారా కార్యాచరణ డిమాండ్ తగ్గుతుంది. ఈ పత్రం B-MMC వ్యవస్థ యొక్క ఆపరేషన్ లక్షణాలను, MMC యొక్క సాంప్రదాయ MPC పద్ధతిని విశ్లేషిస్తుంది మరియు H-MPC పద్ధతి ప్రతిపాదించబడింది మరియు AC అవుట్‌పుట్ కరెంట్ ట్రాకింగ్, సర్క్యులేషన్ నియంత్రణ, బ్యాటరీ ప్యాక్ SOC ఈక్వలైజేషన్ మరియు కామన్ మోడ్ వోల్టేజ్ ఇన్హిబిషన్ నియంత్రణ లక్ష్యాన్ని విశ్లేషిస్తుంది.

ఈ వ్యాసం చివరకు MATLAB అనుకరణ మరియు ప్రయోగం ద్వారా నియంత్రణ వ్యూహం యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు ప్రభావాన్ని ధృవీకరిస్తుంది. ఫిగర్ 7 మూడు-స్థాయి B-MMC ప్రయోగ వేదిక రచయిత షాన్డాంగ్ విశ్వవిద్యాలయం పవర్ గ్రిడ్ ఇంటెలిజెంట్ డిస్పాచ్ మరియు కంట్రోల్ ఎడ్యుకేషన్ కీ లాబొరేటరీ పరిశోధకుడు లి నాన్, పీక్.