مقالة منهجية

التحقيق التجريبي للتحكم الهرمي في الشبكات الصغيرة للتيار المستمر باستخدام محاكي في الوقت الفعلي

DOI:

10.3791/67464

⸱

فبراير 14, 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
1School of Electrical Engineering and Automation, Wuhan University, 2College of Electrical Engineering, Naval University of Engineering, 3Center for Control Science and Technology, Southern University of Science and Technology

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم هذه المقالة شبكة صغيرة للتيار المستمر مع تحكم هرمي يتم تنفيذه في جهاز محاكاة ، OPAL RT-Lab. يفصل نمذجة الدوائر واستراتيجيات التحكم الأولية والثانوية والتحقق من الصحة التجريبية. تظهر النتائج أداء تحكم فعالا ، مما يسلط الضوء على أهمية وجود منصة تجريبية قوية للبحث والتطوير في الشبكات الصغيرة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أكد ظهور مصادر الطاقة المتجددة على أهمية الشبكات الصغيرة ، وخاصة متغيرات التيار المستمر ، والتي تعتبر مناسبة تماما لدمج الألواح الكهروضوئية وأنظمة تخزين البطاريات وحلول تحميل التيار المستمر الأخرى. تقدم هذه الورقة تطوير وتجريب شبكة صغيرة للتيار المستمر مع تحكم هرمي يتم تنفيذه في OPAL RT-Lab ، وهو جهاز محاكاة. تشتمل الشبكة الصغيرة على موارد الطاقة الموزعة (DERs) المترابطة عبر محولات الطاقة وناقل التيار المستمر وأحمال التيار المستمر. يستخدم التحكم الأساسي آلية تحكم في التدلي وتحكم مزدوج الحلقة في التكاملات النسبية (PI) لتنظيم الجهد والتيار ، مما يضمن التشغيل المستقر والمشاركة النسبية للطاقة. يستخدم التحكم الثانوي استراتيجية قائمة على الإجماع لتنسيق DERs لاستعادة جهد الناقل وضمان مشاركة الطاقة بدقة ، مما يعزز موثوقية النظام وكفاءته. يتضمن الإعداد التجريبي المفصل في هذه الورقة نمذجة الدوائر وتنفيذ الأجهزة واستراتيجيات التحكم. يتم تحديد معلمات الدوائر ووحدة التحكم في النظام الأساسي للأجهزة ، ويمكن ملاحظة النتائج من خلال قياسات راسم الذبذبات. يتم إجراء مجموعتين من التجارب التي توضح استجابة التحكم الثانوية مع وبدون تأخير للتحقق من فعالية استراتيجية التحكم. تؤكد النتائج التنفيذ الناجح للتحكم الهرمي في الشبكة الصغيرة. تؤكد هذه الدراسة على أهمية المنصة التجريبية الشاملة لتطوير تكنولوجيا الشبكات الصغيرة ، مما يوفر رؤى قيمة للبحث والتطوير في المستقبل.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

مع التطور السريع لمصادر الطاقة المتجددة ، اكتسبت الشبكات الصغيرة اهتماما كبيرا على مستوىالعالم 1. إنها تمكن من دمج موارد الطاقة الموزعة (DERs) ، مثل الطاقة الكهروضوئية الشمسية (PV) ، جنبا إلى جنب مع أنظمة تخزين الطاقة (ESSs) ، في الشبكة ، وبالتالي دعم الانتقال إلى الطاقة المستدامة والمتجددة. كعنصر حاسم في تكامل الطاقة المتجددة ، حظيت الشبكات الصغيرة للتيار المستمر باهتمام كبير نظرا لتوافقها مع طبيعة التيار المستمر المتأصلة في الأنظمة الكهروضوئية والبطاريات وأنظمة الطاقة المتجددة الأخرى. تقلل عملية التيار المستمر من الحاجة إلى تحويلات الطاقة المتعددة ، والتي يمكن أن تحسن كفاءة النظام وموثوقيته بشكل عام. وبالتالي ، تقدم الشبكات الصغيرة للتيار المستمر وسيلة واعدة لتحسين تكامل الطاقةالمتجددة 2.

من المسلم به على نطاق واسع أن المحاكاة والدراسات التجريبية ضرورية لتطوير تقنية الشبكات الصغيرة. تسمح عمليات المحاكاة للباحثين أو المهندسين بنمذجة وتحليل السيناريوهات المختلفة واستراتيجيات التحكم في بيئة افتراضية فعالة من حيث التكلفة وخالية من المخاطر. ومع ذلك ، فإن التجريب في العالم الحقيقي لا يقل أهمية لأنه يتحقق من صحة هذه النماذج والنظريات ، ويكشف عن التحديات العملية والسلوكيات الديناميكية التي قد لا تلتقطها المحاكاة بالكامل3. على الرغم من الرؤى المكتسبة من عمليات المحاكاة ، فإن التجارب العملية على الشبكات الصغيرة ضرورية لمعالجة المشكلات التي تنشأ عن التطبيقات المادية. تساعد هذه التجارب في فهم الخصائص التشغيلية وديناميكيات التحكم والتفاعلات بين المكونات المختلفة في بيئة العالم الحقيقي4. نظرا لحجمها الأصغر وطبيعتها المعيارية ، توفر الشبكات الصغيرة حلا أكثر قابلية للإدارة وقابلية للتطوير لإجراء هذه الدراسات التجريبية الحيوية مقارنة بشبكات الطاقة التقليدية واسعة النطاق ، والتي تكون واسعة ومعقدة للغاية للتجارب العملية. لذلك ، يعد إجراء التجارب الفيزيائية على الشبكات الصغيرة أمرا ضروريا لتعزيز فهمنا وقدراتنا في هذا المجال.

في شبكة التيار المستمر الصغيرة النموذجية ، يتم توصيل العديد من DERs بناقل تيار مستمر من خلال محولات الطاقة. يسهل هذا الإعداد التبادل المباشر للطاقة دون الحاجة إلى تحويلات DC-DC أو AC-DCمتعددة 5. تنظم محولات الطاقة هذه الجهد والتيار ، مما يضمن نقل الطاقة واستقرارها بكفاءة. يعمل ناقل التيار المستمر كعقدة مركزية ، حيث يوزع الطاقة على الأحمال المختلفة المتصلة بالنظام. توفر خطوط النقل المسارات اللازمة لتدفق الطاقة بين DERs والمحولات والأحمال ، مما يحافظ على مصدر طاقة مستقر وموثوق داخل الشبكة الصغيرة. لإدارة تشغيل الشبكة الصغيرة DC بشكل فعال ، غالبا ما يتم استخدام هيكل تحكم هرمي6. ينقسم هذا الهيكل بشكل عام إلى ثلاثة مستويات: التحكم الأولي والثانوي والثالثي ، ولكل منها وظائف ومسؤوليات متميزة.

يركز التحكم الأساسي على التنظيم الفوري للجهد والتيار داخل الشبكة الصغيرة للتيار المستمر ، مما يضمن الاستقرار ومشاركة التيار / الطاقة المناسبة بين DERs. التحكم الأساسي الأكثر شيوعا هو التحكم في التدلي. بالمقارنة مع عناصر التحكم الأساسية الأخرى ، فهي خالية من الاتصالات ولها استجابة سريعة. ومع ذلك ، نظرا لخاصية التدلي ، قد يتسبب التحكم في التدلي في انحراف الجهد وغير قادر على الحفاظ على الجهد عند القيمة الاسمية. في الوقت نفسه ، مع زيادة الحمل وعدد DERs ، تقل دقة تقاسم التيار. لذلك ، هناك حاجة إلى تحكم ثانوي إضافي لاستعادة الجهد وتنظيم التيار. يستعيد التحكم الثانوي نقاط تشغيل النظام بعد الاضطرابات وينسق وحدات التحكم الأساسية لتنظيم الجهد والتيار. يعمل التحكم من الدرجة الثالثة على تحسين التشغيل الاقتصادي والاستراتيجي للشبكة الصغيرة ، وإدارة جدولة الطاقة والتفاعلات مع شبكة الطاقة الرئيسية7.

تسلط الأدبيات الحديثة الضوء على التطورات الكبيرة في تطبيق التحكم الهرمي للشبكات الصغيرة للتيار المستمر ، والتقدم من دراسات المحاكاة إلى إعدادات الأجهزة في الحلقة (HIL) ، وفي النهاية إلى التجارب الفيزيائية في العالم الحقيقي. غالبا ما استخدمت الدراسات البحثية الأولية أدوات محاكاة لتطوير واختبار خوارزميات التحكم الهرمية لشبكات التيار المستمر الصغيرة. تركز هذه الدراسات على نمذجة السلوك الديناميكي للشبكات الصغيرة ، وتحسين استراتيجيات التحكم ، وتقييم أداء النظام في ظل ظروف مختلفة. تستخدم بيئات المحاكاة مثل MATLAB / Simulink و PSCAD بشكل شائع نظرا لمرونتها ومجموعات أدواتها الشاملة لتحليل نظام الطاقة8. بالانتقال إلى ما هو أبعد من عمليات المحاكاة البحتة ، توفر تجارب HIL بيئة اختبار أكثر واقعية من خلال دمج أجهزة التحكم في الوقت الفعلي مع نماذج microgrid المحاكاة. يسمح هذا النهج للباحثين بالتحقق من صحة خوارزميات التحكم وتقييم أدائها في ظل ظروف شبه حقيقية. تعمل إعدادات HIL على سد الفجوة بين الدراسات النظرية والتطبيقات العملية ، مما يوفر رؤى قيمة حول التفاعل بين أنظمة التحكم ومكونات الشبكةالصغيرة 9. يتم تحقيق التحقق النهائي من استراتيجيات التحكم الهرمي من خلال التجارب المادية على إعدادات الشبكة الصغيرة الفعلية. تتضمن هذه التجارب نشر خوارزميات التحكم على أجهزة الشبكة الصغيرة الحقيقية ، بما في ذلك DERs ومحولات الطاقة الإلكترونية ووحدات التحكم. توفر التجارب المادية التقييم الأكثر دقة لأداء النظام ، وتكشف عن التحديات العملية والمشكلات التشغيلية التي قد لا تكون واضحة في عمليات المحاكاة أو إعدادات HIL.

لتلخيص تقدم أبحاث التحكم الهرمي في شبكات التيار المستمر الصغيرة ، يقدم الجدول 1 نظرة عامة على الدراسات الرئيسية المصنفة حسب نهجها التجريبي. من الأدبيات المذكورة أعلاه ، من الواضح أنه في حين أن بعض الدراسات قد استخدمت بنجاح منصات الشبكة الصغيرة المادية للتجريب ، إلا أن هناك نقصا ملحوظا في التوثيق المنهجي والأوصاف الشاملة لهذه المنصات التجريبية واستخدامها ، لا سيما في سياق التحكم الهرمي. هذه الفجوة كبيرة لأن المعلومات التفصيلية حول الإعدادات والمنهجيات والنتائج التجريبية ضرورية لتكرار الدراسات وتطوير البحث وتسهيل التنفيذ العملي لاستراتيجيات التحكم الهرمية في تقنيات الشبكات الصغيرة. في ضوء هذه الحاجة ، تهدف هذه الورقة إلى تقديم مقدمة مفصلة ومنهجية لتطوير واستخدام منصة تجريبية مادية للشبكات الصغيرة للتيار المستمر ، مع التركيز على التحكم الهرمي ، للمساهمة برؤى قيمة وإرشادات عملية للبحث الجاري في هذا المجال.

باختصار ، المساهمات الرئيسية لهذه الورقة هي كما يلي. أولا ، في إطار استراتيجية التحكم الهرمي ، توضح الورقة بالتفصيل خوارزميات التحكم والتطبيقات اللازمة للتحكم في الشبكة الصغيرة ، بينما تعاملت الأعمال السابقة في الغالب مع التجارب على أنها تحقق من الصحة دون مزيد من التفصيل. ثانيا ، تماشيا مع نشر خوارزميات التحكم ، توفر هذه الورقة أيضا إعداد الأجهزة وطوبولوجيا مكونات الشبكة الصغيرة ، مما يعزز قابلية تكرار تجارب التحكم في الشبكة الصغيرة. ثالثا ، من خلال إنشاء منصة تجريبية قابلة للتطوير ، تضع هذه الورقة الأساس للبحث المستقبلي حول الشبكات الصغيرة ، مما يسمح بمزيد من استكشاف أداء التحكم في ظل ظروف العالم الحقيقي مثل تأخيرات الاتصال واختلافات الحمل ، وبالتالي دعم تطوير استراتيجيات تحكم أكثر قوة وكفاءة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذا القسم ، نوضح الطرق المستخدمة لتطوير وتجربة شبكة DC الصغيرة التي تتضمن التحكم الهرمي الموضح في الشكل 1 ، والذي تم تنفيذه في OPAL RT-Lab (يشار إليه فيما يلي باسم "المحاكاة"). ينقسم البروتوكول إلى ثلاثة أقسام رئيسية: الإعداد المادي ونمذجة الدوائر ، وتنفيذ استراتيجية التحكم ، والإعداد التجريبي للمحاكاة. يلاحظ أن هذا البروتوكول لا يغطي استراتيجية التحكم من الدرجة الثالثة ، والتي تنطوي على تحسين وتفاعل على مستوى أعلى مع شبكة الطاقة الرئيسية ، وهي خارج نطاق إعدادنا التجريبي الحالي ، وتترك للعمل المستقبلي.

1. الإعداد المادي ونمذجة الدوائر

  1. الطوبولوجيا الكهربائية للنظام
    ملاحظة: بالنظر إلى بنية دائرة نظام الشبكة الصغيرة DC ، نواصل بناء النظام الأساسي التجريبي للأجهزة من خلال الخطوات التالية.
    1. بناء DER فردي
      1. قم بتوصيل القطب الموجب لتيار التيار المستمر من خلال سلك بالقطب الموجب للإدخال لدائرة باك ، مع توصيل الأقطاب السالبة المقابلة في نفس الوقت ؛ يظهر المحول المحدد في الشكل 2 أ. قم ببناء نموذج رياضي لمحول باك لتسهيل تصميم معلمات التحكم لعمليات المحاكاة والإعدادات التجريبية اللاحقة. بالنسبة لمحول باك نموذجي كما هو موضح في الشكل 3 ، قم ببناء معادلات مساحة الحالة الخاصة به باستخدام طريقة متوسط مساحة الحالة على النحو التالي5:
        figure-protocol-1     (1)
        حيث IL و VC هي تيار المحرض وجهد الخرج ، على التوالي ؛ R ، L ، C هي معلمات المكونات في دائرة المحول ؛ يمثل Vفي جهد الإدخال DC ؛ و d يمثل دورة عمل محول DC-DC. قم بتحويل المعادلة (1) إلى نموذج دالة النقل التالي ، وهو أكثر ملاءمة لتصميم وحدة تحكم PI.
        figure-protocol-2
        figure-protocol-3     (2)
        حيث يمثل s عامل عامل لابلاس. GId(s) هي دالة نقل نسبة الواجب إلى التيار ؛ و GVI (s) هي وظيفة نقل التيار إلى الجهد.
      2. بناء الشبكة الصغيرة باستخدام DERs متعددة
        1. كرر عملية إنشاء DERs الفردية كما هو موضح أعلاه. مع وجود العديد من DERs في مكانها ، قم بتوصيل أطراف الإخراج الموجبة والسالبة المقابلة لكل دائرة باك.
        2. لمحاكاة مقاومة الخط ، أدخل مقاومات صغيرة في سلسلة بين الأقطاب الموجبة لكل DER.
      3. تكامل التحميل
        1. استخدم المقاومات لمحاكاة الأحمال الشائعة في الشبكات الصغيرة للتيار المستمر. بالنسبة للأحمال العالمية ، قم بتوصيل أطراف المقاوم مباشرة بنقاط التقاء القطبين الموجب والسالب لجميع DERs. عند وجود مقاومة الخط ، قم بتوصيل المقاومات عند إخراج كل دائرة باك لمحاكاة الأحمال المحلية ، كما هو موضح في الشكل 2 د.
          ملاحظة: في هذه التجربة ، يتم تنفيذ توصيلات الدوائر باستخدام موصلات المكونات الإضافية كما هو موضح في الشكل 2C.
  2. تصميم وإعداد دوائر الأجهزة
    ملاحظة: يتكون إعداد الأجهزة للمنصة التجريبية للشبكة الصغيرة DC ، المقابلة للطوبولوجيا في الشكل 1 ، بشكل أساسي من الخطوات التالية:
    1. تكوين مصدر طاقة التيار المستمر
      1. قم بتنشيط مصدر الطاقة بالضغط على زر الطاقة.
      2. اضبط الجهد على القيمة المحددة باستخدام المقبض. مصدر الطاقة هذا هو مصدر تيار مستمر بجهد ثابت بنطاق إخراج [0 - 300 فولت] وطاقة قصوى تبلغ 600 واط. ابدأ مصدر الطاقة في بداية التجربة بالضغط على المفتاح. يظهر مصدر الطاقة المستخدم في هذه التجربة في الشكل 2 ب.
    2. إعداد محول باك DC-DC
      1. قم بتوجيه إشارات الإدخال والإخراج للمحول إلى لوحة تحويل الإشارة وتوصيلها بوحدة التحكم في أجهزة المحاكاة عبر كبلات الإشارة.
        ملاحظة: يسمح هذا الإعداد بإخراج إشارات التيار والجهد في شكل تناظري وإرسال إشارات PWM من وحدة التحكم لتشغيل المحول على مستوى الدائرة.
    3. التحقق من توصيلات الناقل والحمل
      1. تأكد من توافق هذه الخطوة مع الخطوة 1.1.3. افحص جميع الاتصالات للتأكد من دقتها وأمانها.

2. تنفيذ استراتيجية التحكم

  1. 2.1.تكوين التحكم في التدلي
    1. قم بإنشاء وحدة التحكم في التدلي في وحدة التحكم داخل جهاز المحاكاة عن طريق سحب وإسقاط المكونات مثل المكاسب وكتل الفرق ، كما هو موضح في الشكل 4.
    2. انقر نقرا مزدوجا فوق وحدة "الكسب" واضبط معامل التدلي كما هو مطلوب.
  2. إعداد التحكم PI ثنائي الحلقة
    1. قم بإنشاء مخطط كتلة التحكم عن طريق سحب المكونات وإفلاتها في جهاز المحاكاة (انظر الشكل 5).
    2. عند تحديد مكاسب التحكم PI ، استخدم نموذج وظيفة النقل لمحول باك في المعادلة (2) ، باتباع تسلسل تصميم الحلقة الداخلية (الحلقة الحالية) أولا ثم الحلقة الخارجية (حلقة الجهد).
      ملاحظة: هناك مفاضلة بين الاستجابة الديناميكية السريعة ودقة مشاركة الطاقة في مخطط التحكم ثنائي الحلقة ، حيث أن التعديلات السريعة للجهد قد تضر بدقة توزيع الطاقة بين DERs.
  3. بناء طوبولوجيا الاتصالات الموزعة
    1. توفير إشارات إدخال مختلفة لوحدات التحكم في كل DER لتنفيذ التحكم الموزع داخل وحدة التحكم المركزية في المحاكاة. على سبيل المثال ، بالنسبة إلى DER 1 ، اسحب الإشارات من DER 2 و DER 4 إلى وحدة التحكم الخاصة بها لتمكين الاتصال الموزع ، كما هو موضح في الجزء الأيسر من الشكل 6 وفي الشكل 7C.
  4. تنفيذ استراتيجية المراقبة الثانوية الموزعة
    1. قم بإنشاء مخطط كتلة التحكم الثانوي في جهاز المحاكاة بناء على عنصر التحكم الثانوي القائم على الإجماع ، كما هو موضح في الشكل 6. اضبط استجابة التحكم الثانوية عن طريق تعديل مكاسب التحكم.

3. الإعداد التجريبي لمحاكاة في الوقت الحقيقي

ملاحظة: يتكون التكوين المحدد لتجربة المحاكاة من أربع خطوات ، كما هو موضح في الشكل 8.

  1. تهيئة النموذج
    1. انقر فوق تحرير زر لتعديل البرنامج الذي يعمل على جهاز المحاكاة. بعد ذلك ، قم بتنشيط الزر SET لإكمال إعدادات خاصية التطوير.
  2. تجميع النماذج
    1. بعد الانتهاء من تحرير النموذج ، انقر فوق الزر "إنشاء" لتجميع النموذج في رمز قابل للتنفيذ.
    2. راقب نافذة تجميع البرامج حتى تظهر الرسالة "تم التجميع بنجاح". في حالة حدوث خطأ ، حدد موقع الخطأ بناء على المطالبة وقم بإجراء التصحيحات اللازمة
  3. تكوين التحكم في الوقت الحقيقي للمحاكاة
    1. عند الانتهاء من عملية التحويل البرمجي، قم بتكوين إعدادات التعليمات البرمجية للبرنامج مثل وضع المحاكاة ونوع ارتباط الاتصال في الوقت الفعلي والمعلمات الأخرى ذات الصلة.
  4. تنزيل البرنامج وتنفيذه
    1. قم بتنزيل البرنامج القابل للتنفيذ المترجم في جهاز وحدة التحكم وابدأ التجربة.
    2. قم بتوصيل مجسات الجهد الخاصة براسم الذبذبات بالأطراف الموجبة والسالبة لكل مخرج DER ، وقم بتثبيت المجسات الحالية في منافذ الإخراج. استخدم نافذة راسم الذبذبات لمراقبة الإخراج من كل DER في الشبكة الصغيرة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوضح الشكل 4 وحدة التحكم في التدلي في وحدة التحكم التي تم إنشاؤها داخل جهاز المحاكاة. يعتمد التصميم التفصيلي على آلية التدلي التالية:

آلية التحكم في التدلي هي استراتيجية أساسية للتحكم الأساسي اللامركزي في الشبكات الصغيرة للتيار المستمر. إنه يحاكي سلوك المولدات المتزامنة في أنظمة التيار المتردد لمشاركة الأحمال بشكل متناسب بين DERs المختلفة. يقوم التحكم في التدلي بضبط جهد الخرج لكل DER بناء على تيار ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوضح الشكل 10 استجابات التيار والجهد لنظام الشبكة الصغيرة تحت التحكم الثانوي دون تأخير في الاتصال. قبل الوقت t1 ، يتم تنظيم النظام فقط عن طريق التحكم الأولي القائم على التدلي ، حيث يتضح أن الجهد لا يمكن أن يستقر عند القيمة الاسمية البالغة 48 فولت ، وأن التوزيع الحالي غير دقيق نسبيا. عند تنشيط التحكم الثانوي في الوقت t1 ، يتعافى الجهد بسرعة إلى حوالي 48 فولت عند t2 ، ويحقق التيار توزيعا دقيقا بنسبة 3...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين بموجب 62103308 المنح ومنحة 62073247 ، وجزئيا من خلال صناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية بموجب المنحة 2042023kf0095 ، جزئيا من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية لمقاطعة هوبي الصينية بموجب المنحة 2024AFB719 و JCZRQN202500524 ، جزئيا من خلال تمويل مشروع تكنولوجيا التجارب بجامعة ووهان بموجب المنحة WHU-2022-SYJS-10 ، وجزئيا من خلال برنامج زمالة ما بعد الدكتوراه التابع ل CPSF بموجب المنحة رقم GZC20241269.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قابل

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
للبرمجة DC & nbsp; مزود الطاقةITECHIT-M7700DC مزود الطاقة
في الوقت الحقيقي محاكيOPAL RT-LabOP5707XG-16 & nbsp ؛وحدة تحكم في الوقت الحقيقي
راسم الذبذباتTektronixMSO58 5-BW-500   ؛الذبذبات
المكونات الكهربائية مثل الكابلات والمقاومات

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bolsen, T. Framing renewable energy. Nat Energy. 7 (11), 1003-1004 (2022).
  2. Dai, X., et al. Distributed secondary control for DC microgrids with time-varying communication delays: A networked predictive control scheme. IEEE Trans Power Syst. 39 (2), 4459-4472 (2024).
  3. Alzahrani, A., et al. Modeling and simulation of microgrid. Procedia Comput Sci. 114, 392-400 (2017).
  4. Naderi, E., Asrari, A. Experimental validation of a remedial action via hardware-in-the-loop system against cyberattacks targeting a lab-scale PV/wind microgrid. IEEE Trans Smart Grid. 14 (5), 4060-4072 (2023).
  5. Lei, Z., et al. Digital twin based monitoring and control for DC-DC converters. Nat Commun. 14 (1), 5604(2023).
  6. Alam, M., et al. Planning and protection of DC microgrid: A critical review on recent developments. Eng Sci Technol Int J. 41, 101404(2023).
  7. Yuan, M., et al. Hierarchical control of DC microgrid with dynamical load power sharing. Appl Energy. 239, 1-11 (2019).
  8. Krishnamurthy, S., Ogunwole, E. I. Microgrid system design, modeling, and simulation. Modelling and Control Dynamics. Modelling and Control Dynamics in Microgrid Systems with Renewable Energy Resources. , 345-376 (2024).
  9. Interoperability analysis of IEC61850 protocol using an emulated IED in a HIL microgrid testbed. Hemmati, M., et al. 2021 IEEE International Conference on Communications, Control, and Computing Technologies for Smart Grids (SmartGridComm), , 152-157 (2021).
  10. Lai, J., Lu, X., Yu, X. Stochastic distributed frequency and load sharing control for microgrids with communication delays. IEEE Syst J. 13 (4), 4269-4280 (2019).
  11. Li, Z., et al. Distributed event-triggered hierarchical control to improve economic operation of hybrid AC/DC microgrids. IEEE Trans Power Syst. 37 (5), 3653-3668 (2022).
  12. Wang, J., Jin, C., Wang, P. A uniform control strategy for the interlinking converter in hierarchical controlled hybrid AC/DC microgrids. IEEE Trans Ind Electron. 65 (8), 6188-6197 (2018).
  13. Zeng, Y., et al. Hierarchical cooperative control strategy for battery storage system in islanded DC microgrid. IEEE Trans Power Syst. 37 (5), 4028-4039 (2022).
  14. Guo, F., et al. Distributed voltage restoration and current sharing control in islanded DC microgrid systems without continuous communication. IEEE Trans Ind Electron. 67 (4), 3043-3053 (2020).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

DC MicrogridsHierarchical ControlReal Time SimulatorDroop ControlProportional Integral ControlDistributed Energy ResourcesBuck ConverterSecondary ControlConsensus ControlExperimental Validation

مقالات ذات صلة