Distributed control strategy for automatic power sharing of hybrid energy storage systems with constant power loads in DC microgrids
Autores: Xia, Tian; Zhou, He; Huang, Bonan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Distributed control strategy for automatic power sharing of hybrid energy storage systems with constant power loads in DC microgrids
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas de almacenamiento de energía híbrida
Sistemas de baterías convencionales
Cargas de potencia constante
Estrategia de control jerárquico
Estabilización de voltaje
Reparto de corriente.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de almacenamiento de energía híbrida (HESSs), con características de respuesta transitoria superiores en comparación con los sistemas de baterías convencionales (BAT), han surgido como una solución efectiva para el equilibrio de potencia. Sin embargo, la alta penetración de cargas de potencia constante (CPLs) introduce riesgos de desestabilización en el sistema. Para abordar este desafío, este documento propone una estrategia de control jerárquico novedosa para lograr la estabilización de voltaje y el reparto preciso de corriente. Primero, este documento propone un controlador P-V mejorado como controlador primario. Utiliza conductancia virtual para reemplazar los coeficientes fijos de los controladores de caída tradicionales para lograr la asignación automática de potencia entre supercondensadores (SCs) y BATs, eliminando los efectos de CPLs en la relación voltaje-corriente. En segundo lugar, basado en el control distribuido tradicional, la capa de control secundaria integra un mecanismo de comunicación dinámica activado por eventos, que reduce los requisitos de ancho de banda de comunicación mientras mantiene un reparto preciso de corriente en autobuses distribuidos. Finalmente, los resultados de simulación y experimentales validan la efectividad y robustez de la estrategia de control propuesta.
Descripción
Los sistemas de almacenamiento de energía híbrida (HESSs), con características de respuesta transitoria superiores en comparación con los sistemas de baterías convencionales (BAT), han surgido como una solución efectiva para el equilibrio de potencia. Sin embargo, la alta penetración de cargas de potencia constante (CPLs) introduce riesgos de desestabilización en el sistema. Para abordar este desafío, este documento propone una estrategia de control jerárquico novedosa para lograr la estabilización de voltaje y el reparto preciso de corriente. Primero, este documento propone un controlador P-V mejorado como controlador primario. Utiliza conductancia virtual para reemplazar los coeficientes fijos de los controladores de caída tradicionales para lograr la asignación automática de potencia entre supercondensadores (SCs) y BATs, eliminando los efectos de CPLs en la relación voltaje-corriente. En segundo lugar, basado en el control distribuido tradicional, la capa de control secundaria integra un mecanismo de comunicación dinámica activado por eventos, que reduce los requisitos de ancho de banda de comunicación mientras mantiene un reparto preciso de corriente en autobuses distribuidos. Finalmente, los resultados de simulación y experimentales validan la efectividad y robustez de la estrategia de control propuesta.