Control predictivo distribuido basado en la derivada del voltaje del bus y el modelo dinámico de SoC para microredes de CC a bordo de barcos
Autores: Ban, Changyu; Huang, Sunhua; Xiong, Linyun; Zhou, Yang; Wang, Qingde; Song, Ruikai; Wang, Luwei; Li, Fei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control predictivo distribuido basado en la derivada del voltaje del bus y el modelo dinámico de SoC para microredes de CC a bordo de barcos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estado de carga
Regulación de voltaje del autobús
Control predictivo distribuido del modelo
Sistemas de almacenamiento de energía de baterías
Compensación de voltaje promedio
MATLAB/Simulink
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La consistencia del estado de carga (SoC) y la regulación del voltaje del bus son dos objetivos de control principales de las microredes de CC a bordo de los barcos. Para lograr estos objetivos, este artículo presenta una novedosa estrategia de control predictivo distribuido (DMPC) con múltiples funciones de costo. En primer lugar, basándose en la derivada del voltaje del bus y el modelo dinámico de SoC, se establecen las ecuaciones de control de voltaje y SoC en forma discreta. Posteriormente, considerando la operación segura de los sistemas de almacenamiento de energía de baterías (BESSs), se diseña un DMPC que toma la corriente de almacenamiento de energía como el conjunto de control. Finalmente, se realiza una compensación de voltaje promedio para lograr un control preciso del voltaje promedio. El método propuesto puede evitar el complejo proceso de ajuste de coeficientes de peso, simplificando así el diseño del controlador. Además, la robustez y practicidad del método DMPC propuesto se verifican a través de simulaciones en MATLAB/Simulink 2021a y experimentos de hardware en bucle cerrado (HiL).
Descripción
La consistencia del estado de carga (SoC) y la regulación del voltaje del bus son dos objetivos de control principales de las microredes de CC a bordo de los barcos. Para lograr estos objetivos, este artículo presenta una novedosa estrategia de control predictivo distribuido (DMPC) con múltiples funciones de costo. En primer lugar, basándose en la derivada del voltaje del bus y el modelo dinámico de SoC, se establecen las ecuaciones de control de voltaje y SoC en forma discreta. Posteriormente, considerando la operación segura de los sistemas de almacenamiento de energía de baterías (BESSs), se diseña un DMPC que toma la corriente de almacenamiento de energía como el conjunto de control. Finalmente, se realiza una compensación de voltaje promedio para lograr un control preciso del voltaje promedio. El método propuesto puede evitar el complejo proceso de ajuste de coeficientes de peso, simplificando así el diseño del controlador. Además, la robustez y practicidad del método DMPC propuesto se verifican a través de simulaciones en MATLAB/Simulink 2021a y experimentos de hardware en bucle cerrado (HiL).