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Una estrategia de mejora de eficiencia para enrutadores de energía CC basados en triple puente activo en microredes CC

Autores: Meng, Xiaoli; Duan, Qing; Sha, Guanglin; Zhao, Caihong; Wang, Haoqing; Wang, Xueli; Lan, Zheng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Una estrategia de mejora de eficiencia para enrutadores de energía CC basados en triple puente activo en microredes CC


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Unidad de conversión de potencia
Eficiencia
Corriente del inductor
Control de desplazamiento de fase más PWM
Pérdidas operativas
Estrategia de control óptima

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un puente trifásico activo (TAB) se puede utilizar como una unidad de conversión de energía en un enrutador de energía CC de tres puertos (DCER) como un enrutador de energía CC basado en un puente activo triple (TAB-DCER). La pérdida operativa de un TAB se puede ver como un factor clave que afecta la eficiencia de un TAB-DCER. Sin embargo, el valor eficaz de la corriente del inductor del TAB-DCER aumenta bajo control de cambio de fase simple (SPS), lo que aumenta en gran medida las pérdidas operativas del sistema. El uso del control de cambio de fase más PWM (PS-PWM) puede reducir el valor eficaz de la corriente del inductor, pero su modelo matemático es complejo e implica cálculos difíciles. Para abordar este problema, en el estudio reportado aquí, desarrollamos una estrategia de control óptimo para el valor eficaz de la corriente del inductor basado en TAB-DCER. Primero, se analizó el principio de funcionamiento de un TAB-DCER bajo control PS-PWM y se estableció un modelo de descomposición de circuito. En segundo lugar, se analizaron los modos de operación bajo control PS-PWM y se obtuvieron expresiones correspondientes de potencia de puerto y el valor eficaz de la corriente del inductor. En tercer lugar, se construyó un modelo matemático optimizado de la suma de cuadrados del valor eficaz de la corriente del inductor del TAB-DCER. Finalmente, se utilizó un algoritmo genético para resolver el modelo matemático y derivar el ángulo de cambio de fase óptimo; esto resultó en un valor eficaz más bajo de la corriente del inductor en el TAB-DCER y redujo las pérdidas operativas del sistema. Los resultados de la simulación y experimentales muestran que el TAB-DCER utilizado en el presente estudio puede reducir las pérdidas operativas, mejorar la eficiencia del sistema y proporcionar un control de potencia coordinado.

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