Control de impedancia virtual descentralizado para compartir potencia y regular voltaje en modo isla con corriente circulante minimizada
Autores: Khan, Mubashir Hayat; Zulkifli, Shamsul Aizam; Tutkun, Nedim; Ekmekci, Ismail; Burgio, Alessandro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de impedancia virtual descentralizado para compartir potencia y regular voltaje en modo isla con corriente circulante minimizada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Compartir energía
Compensación de voltaje
Corriente circulante
Inversores
Estrategias de control
Impedancia de línea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En operación en isla, el reparto preciso de energía es un desafío inmensamente crítico cuando existen diferentes valores de impedancia de línea entre los inversores de diferentes capacidades conectados a la misma red eléctrica. Los problemas en el reparto de energía y la compensación de voltaje en el punto de acoplamiento común, así como la corriente circulante inversa entre inversores, son problemas en las estrategias de control existentes para inversores conectados en paralelo si las impedancias de línea desiguales no se abordan. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo desarrollar un controlador descentralizado mejorado para un buen reparto de energía con compensación de voltaje utilizando el esquema de control predictivo y minimización de la corriente circulante entre el flujo de corriente de los inversores. El controlador se desarrolló basado en el control de impedancia virtual adaptativa (AVI), combinado con el control predictivo de modelo de conjunto de control finito (FCS-MPC). El AVI se utilizó para la generación de voltaje de referencia, que respondió a los parámetros del control de bucle de impedancia virtual para ser la entrada al FCS-MPC para una respuesta de seguimiento más rápida y tener un error de seguimiento mínimo para una mejor generación de modulación de ancho de pulso en forma de vector espacial. Como resultado, la corriente circulante se mantuvo por debajo del 5% y los inversores pudieron compartir una potencia igual basada en la carga requerida. Al final, el rendimiento del esquema de control basado en AVI se comparó con los de los métodos convencionales y basados en impedancia virtual estática, que también se han probado en simulación utilizando el software MATLAB/Simulink versión 2021a. Los resultados de la comparación muestran que el AVI FCS MPC da un error del 5% en comparación con el SVI en un 10% y el PI convencional en un 20%, en el cual AVI es capaz de minimizar la corriente circulante cuando se aplica una impedancia desigual a los GDs.
Descripción
En operación en isla, el reparto preciso de energía es un desafío inmensamente crítico cuando existen diferentes valores de impedancia de línea entre los inversores de diferentes capacidades conectados a la misma red eléctrica. Los problemas en el reparto de energía y la compensación de voltaje en el punto de acoplamiento común, así como la corriente circulante inversa entre inversores, son problemas en las estrategias de control existentes para inversores conectados en paralelo si las impedancias de línea desiguales no se abordan. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo desarrollar un controlador descentralizado mejorado para un buen reparto de energía con compensación de voltaje utilizando el esquema de control predictivo y minimización de la corriente circulante entre el flujo de corriente de los inversores. El controlador se desarrolló basado en el control de impedancia virtual adaptativa (AVI), combinado con el control predictivo de modelo de conjunto de control finito (FCS-MPC). El AVI se utilizó para la generación de voltaje de referencia, que respondió a los parámetros del control de bucle de impedancia virtual para ser la entrada al FCS-MPC para una respuesta de seguimiento más rápida y tener un error de seguimiento mínimo para una mejor generación de modulación de ancho de pulso en forma de vector espacial. Como resultado, la corriente circulante se mantuvo por debajo del 5% y los inversores pudieron compartir una potencia igual basada en la carga requerida. Al final, el rendimiento del esquema de control basado en AVI se comparó con los de los métodos convencionales y basados en impedancia virtual estática, que también se han probado en simulación utilizando el software MATLAB/Simulink versión 2021a. Los resultados de la comparación muestran que el AVI FCS MPC da un error del 5% en comparación con el SVI en un 10% y el PI convencional en un 20%, en el cual AVI es capaz de minimizar la corriente circulante cuando se aplica una impedancia desigual a los GDs.