Implementación de controlador no lineal para mejorar la estabilidad de la microrred de CC: un análisis comparativo de las variantes de control de modo deslizante
Autores: Zehra, Syeda Shafia; Dolara, Alberto; Amjed, Muhammad Ahsan; Mussetta, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Implementación de controlador no lineal para mejorar la estabilidad de la microrred de CC: un análisis comparativo de las variantes de control de modo deslizante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Generación de electricidad
Fuentes de energía renovable
Gestión de energía
Controlador de modo deslizante
Microrred
PV
Célula de combustible
Sistema de almacenamiento de energía
Batería
Supercondensador
Modo conectado a la red
Criterio de estabilidad de Lyapunov
MATLAB/Simulink
Voltaje del bus DC
Perturbación externa.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La generación de electricidad a partir de fuentes sostenibles de energía renovable está constantemente acelerando debido a un rápido aumento en la demanda de los consumidores. Esto requiere un sistema eficaz de gestión y control de energía para satisfacer la demanda de energía sin comprometer el rendimiento del sistema. Para esta aplicación, se implementa un controlador de modo deslizante de barrera no lineal (BSMC) para una microrred formada con PV, una celda de combustible y un sistema de almacenamiento de energía que comprende una batería y un supercondensador que funcionan en modo conectado a la red. Las ventajas del BSMC son dobles: la superficie deslizante oscila en las cercanías de cero adaptando un valor óptimo de ganancia para garantizar el seguimiento suave de la potencia a sus referencias sin sobreestimar las ganancias. En segundo lugar, muestra una notable robustez a las variaciones y perturbaciones, que es el cuello de botella del problema en modo conectado a la red. La estabilidad de los controladores presentados fue analizada con el criterio de estabilidad de Lyapunov. Además, se realizó una comparación del BSMC con controladores de modo deslizante y de modo deslizante de supertwisting en MATLAB/Simulink (2020b) con datos experimentales reales de PV. Los resultados y el análisis numérico verifican la efectividad del BSMC en regular el voltaje del bus DC en presencia de una perturbación externa bajo condiciones variables de carga convencional y ambientales.
Descripción
La generación de electricidad a partir de fuentes sostenibles de energía renovable está constantemente acelerando debido a un rápido aumento en la demanda de los consumidores. Esto requiere un sistema eficaz de gestión y control de energía para satisfacer la demanda de energía sin comprometer el rendimiento del sistema. Para esta aplicación, se implementa un controlador de modo deslizante de barrera no lineal (BSMC) para una microrred formada con PV, una celda de combustible y un sistema de almacenamiento de energía que comprende una batería y un supercondensador que funcionan en modo conectado a la red. Las ventajas del BSMC son dobles: la superficie deslizante oscila en las cercanías de cero adaptando un valor óptimo de ganancia para garantizar el seguimiento suave de la potencia a sus referencias sin sobreestimar las ganancias. En segundo lugar, muestra una notable robustez a las variaciones y perturbaciones, que es el cuello de botella del problema en modo conectado a la red. La estabilidad de los controladores presentados fue analizada con el criterio de estabilidad de Lyapunov. Además, se realizó una comparación del BSMC con controladores de modo deslizante y de modo deslizante de supertwisting en MATLAB/Simulink (2020b) con datos experimentales reales de PV. Los resultados y el análisis numérico verifican la efectividad del BSMC en regular el voltaje del bus DC en presencia de una perturbación externa bajo condiciones variables de carga convencional y ambientales.