מאמר שיטה

חקירה ניסויית של הבקרה ההיררכית במיקרו-גרידים DC באמצעות סימולטור זמן-אמת

DOI:

10.3791/67464

⸱

14 בפברואר 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

במאמר זה

סיכום

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

מאמר זה מציג מיקרו-גריד DC עם בקרה היררכית המיושמת בסימולטור, OPAL RT-Lab. הוא מפרט את מידול המעגלים, אסטרטגיות הבקרה הראשוניות והמשניות ואימות ניסיוני. התוצאות מדגימות ביצועי בקרה יעילים, ומדגישות את החשיבות של פלטפורמה ניסויית חזקה למחקר ופיתוח מיקרו-גריד.

תקציר

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

עלייתם של מקורות אנרגיה מתחדשת הדגישה את החשיבות של מיקרו-רשתות, במיוחד גרסאות DC, המתאימות היטב לשילוב פאנלים פוטו-וולטאיים, מערכות אחסון סוללות ופתרונות עומס DC אחרים. מאמר זה מציג את הפיתוח והניסוי של מיקרו-גריד DC עם בקרה היררכית המיושמת ב-OPAL RT-Lab, סימולטור. המיקרו-גריד כולל משאבי אנרגיה מבוזרים (DER) המחוברים ביניהם באמצעות ממירי הספקת-כוח, אפיק DC ועומסי DC. הבקרה העיקרית משתמשת במנגנון בקרת צניחה ובקרה פרופורציונלית-אינטגרלית (PI) בלולאה כפולה כדי לווסת מתח וזרם, מה שמבטיח פעולה יציבה וחלוקת כוח פרופורציונלית. הבקרה המשנית משתמשת באסטרטגיה מבוססת קונצנזוס כדי לתאם DERs כדי להחזיר את מתח האוטובוס ולהבטיח שיתוף חשמל מדויק, ולשפר את אמינות המערכת ויעילותה. המערך הניסיוני המפורט במאמר זה כולל מידול מעגלים, יישום חומרה ואסטרטגיות בקרה. המעגלים ופרמטרי הבקר של פלטפורמת החומרה מוגדרים, וניתן לצפות בתוצאות באמצעות מדידות אוסצילוסקופ. שתי קבוצות של ניסויים המדגימים את תגובת הבקרה המשנית עם וללא דיחוי נערכות כדי לאמת את יעילות אסטרטגיית הבקרה. התוצאות מאשרות את היישום המוצלח של בקרה היררכית במיקרו-גריד. מחקר זה מדגיש את החשיבות של פלטפורמה ניסיונית מקיפה לקידום טכנולוגיית מיקרו-גריד, המספקת תובנות חשובות למחקר ופיתוח עתידיים.

מבוא

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

עם ההתפתחות המהירה של מקורות אנרגיה מתחדשים, מיקרו-רשתות זכו לתשומת לב משמעותית ברחבי העולם1. הם מאפשרים שילוב של משאבי אנרגיה מבוזרים (DERs), כגון פוטו-וולטאים סולאריים (PV), יחד עם מערכות אחסון אנרגיה (ESS), לתוך הרשת, ובכך תומכים במעבר לאנרגיה בת קיימא ומתחדשת. כמרכיב קריטי באינטגרציה של אנרגיה מתחדשת, מיקרו-רשתות DC זכו לתשומת לב ניכרת בשל תאימותן לאופי ה-DC המובנה של PV מערכות, סוללות ו-DERs אחרים. פעולת ה-DC מפחיתה את הצורך בהמרות אנרגיה מרובות, שיכולות לשפר את הנצילות והאמינות הכוללת של המערכת. כתוצאה מכך, מיקרו-רשתות DC מציגות דרך מבטיחה לאופטימיזציה של שילוב אנרגיה מתחדשת2.

ידוע כי סימולציה ומחקרים ניסויים חיוניים לקידום טכנולוגיית המיקרו-גריד. סימולציות מאפשרות לחוקרים או מהנדסים למדל ולנתח תרחישים שונים ואסטרטגיות בקרה בסביבה וירטואלית, שהיא חסכונית ונטולת סיכונים. עם זאת, ניסויים בעולם האמיתי חשובים לא פחות מכיוון שהם מאמתים את המודלים והתיאוריות הללו, וחושפים אתגרים מעשיים והתנהגויות דינמיות שסימולציות עשויותשלא ללכוד במלואן. למרות התובנות שהתקבלו מסימולציות, ניסויים מעשיים במיקרו-רשתות נחוצים כדי לטפל בבעיות העולות מיישומים פיזיים. ניסויים אלה עוזרים בהבנת המאפיינים התפעוליים, דינמיקת הבקרה והאינטראקציות בין רכיבים שונים בסביבה בעולם האמיתי4. בהתחשב בקנה המידה הקטן יותר והאופי המודולרי שלהם, מיקרו-רשתות מציעות פתרון ניתן לניהול וניתן להרחבה יותר לביצוע מחקרים ניסיוניים חיוניים אלה בהשוואה לרשתות חשמל מסורתיות בקנה מידה גדול, שהן נרחבות ומורכבות מדי לניסויים מעשיים. לכן, ביצוע ניסויים פיזיקליים על מיקרו-גרידים חיוני לקידום ההבנה והיכולות שלנו בתחום זה.

במיקרו-רשת DC טיפוסית, DERs שונים מחוברים לאפיק DC דרך ממירי הספקת-כוח. הגדרה זו מאפשרת חילופי כוח ישירים ללא צורך בהמרות DC-DC או AC-DC מרובות5. ממירי כוח אלו מווסתים את המתח והזרם, ומבטיחים העברת כוח ויציבות יעילה. אפיק ה-DC משמש כצומת המרכזי, המפיץ כוח לעומסים שונים המחוברים למערכת. קווי ההולכה מספקים את המסלולים הדרושים לזרימת חשמל בין ה-DER, הממירים והעומסים, תוך שמירה על הספקת-כוח יציבה ואמינה בתוך המיקרו-רשת. כדי לנהל ביעילות את פעולתו של מיקרו-גריד DC, נעשה שימוש לעתים קרובות במבנה בקרה היררכי6. מבנה זה מחולק בדרך כלל לשלוש רמות: בקרה ראשונית, משנית ושלישונית, שלכל אחת מהן פונקציות ואחריות נפרדות.

הבקרה הראשונית מתמקדת בייצוב מיידי של מתח וזרם בתוך המיקרו-רשת DC, תוך הבטחת יציבות וחלוקת זרם/הספק נכונה בין DERs. השליטה הראשונית הנפוצה ביותר היא בקרת צניחה. בהשוואה לבקרות ראשוניות אחרות, הוא נטול תקשורת ובעל תגובה מהירה. עם זאת, בשל מאפיין הצניחה שלה, בקרת צניחה עלולה לגרום לסטיית מתח ואינה מסוגלת לשמור על המתח בערך הנומינלי. במקביל, ככל שהעומס ומספר ה-DERs גדלים, הדיוק של שיתוף הזרם יורד. לכן, יש צורך בבקרה משנית נוספת עבור שיקום מתח ויסות זרם. בקרה משנית משחזרת נקודות הפעלה של המערכת לאחר הפרעות ומתאמת בקרים ראשיים עבור ויסות מתח וזרם. בקרה שלישונית מייעלת את הפעולה הכלכלית והאסטרטגית של המיקרו-רשת, מנהלת תזמון אנרגיה ואינטראקציות עם רשת החשמל הראשית7.

הספרות האחרונה מדגישה התקדמות משמעותית ביישום בקרה היררכית עבור מיקרו-רשתות DC, התקדמות ממחקרי סימולציה להגדרות חומרה בלולאה (HIL), ובסופו של דבר לניסויים פיזיקליים בעולם האמיתי. מחקרי מחקר ראשוניים השתמשו לעתים קרובות בכלי סימולציה כדי לפתח ולבדוק אלגוריתמי בקרה היררכיים עבור מיקרו-רשתות DC. מחקרים אלה מתמקדים במידול ההתנהגות הדינמית של מיקרו-רשתות, אופטימיזציה של אסטרטגיות בקרה והערכת ביצועי המערכת בתנאים שונים. סביבות סימולציה כגון MATLAB/Simulink ו-PSCAD נמצאות בשימוש נפוץ בשל הגמישות וערכות הכלים המקיפות שלהן לניתוח מערכות חשמל8. מעבר לסימולציות טהורות, ניסויי HIL מספקים סביבת בדיקה מציאותית יותר על ידי שילוב חומרת בקרה בזמן אמת עם מודלים מדומים של מיקרו-גריד. גישה זו מאפשרת לחוקרים לאמת אלגוריתמי בקרה ולהעריך את ביצועיהם בתנאים כמעט אמיתיים. מערכי HIL מגשרים על הפער בין מחקרים תיאורטיים ליישומים מעשיים, ומציעים תובנות חשובות לגבי האינטראקציה בין מערכות בקרה ורכיבי מיקרו-גריד9. האימות האולטימטיבי של אסטרטגיות בקרה היררכיות מושג באמצעות ניסויים פיזיים על מערכי מיקרו-גריד בפועל. ניסויים אלה כוללים פריסת אלגוריתמי בקרה על חומרת מיקרו-גריד אמיתית, כולל DERs, ממירים אלקטרוניים חשמליים ויחידות בקרה. ניסויים פיזיים מספקים את ההערכה המדויקת ביותר של ביצועי המערכת, וחושפים אתגרים מעשיים ובעיות תפעוליות שאולי לא ניכרות בסימולציות או בהגדרות HIL.

כדי לסכם את התקדמות מחקר הבקרה ההיררכי במיקרו-רשתות DC, טבלה 1 מציגה סקירה כללית של מחקרי מפתח המסווגים לפי הגישה הניסויית שלהם. מהספרות הנ"ל, ניכר כי בעוד שחלק מהמחקרים השתמשו בהצלחה בפלטפורמות מיקרו-גריד פיזיות לניסויים, קיים מחסור בולט בתיעוד שיטתי ותיאורים מקיפים של פלטפורמות ניסיוניות אלו והשימוש בהן, במיוחד בהקשר של בקרה היררכית. פער זה משמעותי מכיוון שמידע מפורט על מערכי ניסוי, מתודולוגיות ותוצאות הוא חיוני לשכפול מחקרים, קידום מחקר והקלה על יישום מעשי של אסטרטגיות בקרה היררכיות בטכנולוגיות מיקרו-גריד. לאור צורך זה, מאמר זה נועד לספק מבוא מפורט ושיטתי לפיתוח ושימוש בפלטפורמת ניסוי פיזיקלית עבור מיקרו-גרידים DC, תוך התמקדות בבקרה היררכית, כדי לתרום תובנות חשובות והנחיות מעשיות למחקר המתמשך בתחום זה.

לסיכום, התרומות העיקריות של מאמר זה הן כדלקמן. ראשית, במסגרת אסטרטגיית בקרה היררכית, המאמר מפרט בפירוט את אלגוריתמי הבקרה והיישומים הדרושים לבקרת מיקרו-גריד, בעוד שעבודות קודמות התייחסו בעיקר לניסויים כאימות ללא פירוט נוסף. שנית, בהתאם לפריסת אלגוריתמי הבקרה, מאמר זה מספק גם את הגדרת החומרה והטופולוגיה של רכיבי המיקרו-גריד, ומשפר את יכולת השחזור של ניסויי בקרת מיקרו-גריד. שלישית, על ידי בניית פלטפורמה ניסויית ניתנת להרחבה, מאמר זה מניח את היסודות למחקר עתידי על מיקרו-רשתות, ומאפשר חקירה נוספת של ביצועי בקרה בתנאים בעולם האמיתי כגון עיכובים בתקשורת ושינויי עומס, ובכך תומך בפיתוח אסטרטגיות בקרה חזקות ויעילות יותר.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

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

בחלק זה, אנו מתארים את השיטות המשמשות לפיתוח והתנסות עם מיקרו-גריד DC המשלבת בקרה היררכית המוצגת באיור 1, המיושמת ב-OPAL RT-Lab (להלן "סימולטור"). הפרוטוקול מחולק לשלושה חלקים עיקריים: הגדרה פיזית ומידול מעגלים, יישום אסטרטגיית בקרה והגדרה ניסיונית של סימולטור. יצוין כי פרוטוקול זה אינו מכסה את אסטרטגיית הבקרה השלישונית, הכוללת אופטימיזציה ברמה גבוהה יותר ואינטראקציה עם רשת החשמל הראשית, היא מעבר לתחום מערך הניסוי הנוכחי שלנו, והיא נותרה לעבודה עתידית.

1. הגדרה פיזית ומידול מעגלים

  1. טופולוגיה חשמלית של המערכת
    הערה: בהתחשב בארכיטקטורת מעגל מערכת המיקרו-גריד DC, אנו ממשיכים בבניית פלטפורמת הניסוי של החומרה באמצעות השלבים הבאים.
    1. בניית DER בודד
      1. חבר את הקוטב החיובי של זרם ה-DC דרך חוט לקוטב החיובי הנכנס של מעגל ה-buck, תוך חיבור בו זמנית של הקטבים השליליים המתאימים; הממיר הספציפי מוצג באיור 2A. בנה מודל מתמטי עבור ממיר ה-buck כדי להקל על תכנון פרמטרי בקרה עבור סימולציות והגדרות ניסיוניות עוקבות. עבור ממיר Buck טיפוסי כפי שמוצג באיור 3, בנה את משוואות מרחב המצב שלו באמצעות שיטת מיצוע מרחב המצב באופן הבא5:
        figure-protocol-1     (1)
        כאשר IL, VC הם זרם המשרן ומתח היציאה, בהתאמה; R, L, C הם הפרמטרים המרכיבים במעגל הממיר; Vin מייצג את מתח DC הכניסה; ו - d מייצג את מחזור העבודה של ממיר DC-DC. הפוך את משוואת (1) לצורת פונקציית ההעברה הבאה, הנוחה יותר לתכנון בקר PI.
        figure-protocol-2
        figure-protocol-3     (2)
        כאשר s מייצג את אופרטור לפלס; GId(s) היא פונקציית ההעברה של יחס החובה לזרם; ו-GVI(s) היא פונקציית ההעברה של זרם למתח.
      2. בניית מיקרו-גריד באמצעות מספר DERs
        1. חזור על התהליך של בניית DERs בודדים כמתואר לעיל. עם מספר DERs במקום, חבר את מסופי הפלט החיוביים והשליליים המתאימים של כל מעגל Buck.
        2. כדי לדמות עכבת קו, הכנס נגדים קטנים בסדרה בין הקטבים החיוביים של כל DER.
      3. שילוב עומסים
        1. השתמש בנגדים כדי לדמות עומסים נפוצים במיקרו-רשתות DC. עבור עומסים גלובליים, חבר ישירות את הדקי הנגד לנקודות המפגש של הקוטב החיובי והשלילי של כל ה-DER. כאשר קיימת עכבת קו, חבר נגדים ביציאה של כל מעגל buck כדי לדמות עומסים מקומיים, כפי שמוצג באיור 2D.
          הערה: בניסוי זה, חיבורי מעגלים מיושמים באמצעות מחברי פלאג-אין כפי שמוצג באיור 2C.
  2. תכנון והגדרה של מעגלי חומרה
    הערה: הגדרת החומרה של פלטפורמת הניסוי DC microgrid, המתאימה לטופולוגיה באיור 1, מורכבת בעיקר מהשלבים הבאים:
    1. תצורת ספק כוח DC
      1. הפעל את ספק הכוח על ידי לחיצה על לחצן ההפעלה.
      2. כוונן את כרךtage לערך שצוין באמצעות הכפתור. ספק כוח זה הוא מקור DC במתח קבוע עם טווח פלט של [0 - 300 וולט] והספק מרבי של 600 וואט. הפעל את אספקת החשמל בתחילת הניסוי על ידי לחיצה על המתג. אספקת החשמל ששימשה בניסוי הזה מוצגת באיור 2B.
    2. הגדרת ממיר באק DC-DC
      1. נתב את אותות הקלט והפלט של הממיר ללוח המרת אותות וחבר אותם לבקר החומרה של הסימולטור באמצעות כבלי אות.
        הערה: הגדרה זו מאפשרת פלט של זרם ונפחtagאותות בצורה אנלוגית והעברת אותות PWM מהבקר כדי להניע את הממיר ברמת המעגל.
    3. אימות חיבורי אוטובוס ועומס
      1. ודא ששלב זה תואם את שלב 1.1.3. בדוק את כל החיבורים לדיוק ואבטחה.

2. יישום אסטרטגיית בקרה

  1. 2.1.תצורת בקרת צניחה
    1. בנה את מודול בקרת הצניחה במודול הבקרה בתוך הסימולטור על ידי גרירה ושחרור של רכיבים כגון רווחים ובלוקי הפרש, כפי שמוצג באיור 4.
    2. לחץ פעמיים על מודול 'רווח' והגדר את מקדם הצניחה כנדרש.
  2. הגדרת בקרת PI כפולת לולאה
    1. בנה את דיאגרמת בלוק הבקרה על ידי גרירה ושחרור של רכיבים בסימולטור (ראה איור 5).
    2. בעת בחירת רווחי בקרת PI, השתמש במודל פונקציית ההעברה של ממיר ה-buck במשוואה (2), בעקבות הרצף של תכנון החוג הפנימי (חוג זרם) תחילה ולאחר מכן את החוג החיצוני (חוג מתח).
      הערה: יש פשרה בין תגובה דינמית מהירה לדיוק שיתוף הספק בתוכנית הבקרה של הלולאה הכפולה, שכן כרך מהירtagהתאמות עלולות לפגוע בדיוק חלוקת החשמל בין DERs.
  3. בניית טופולוגיית תקשורת מבוזרת
    1. ספק אותות קלט שונים לבקרים של כל DER כדי ליישם בקרה מבוזרת בתוך בקר הסימולטור המרכזי. לדוגמה, עבור DER 1, גרור את האותות מ-DER 2 ו-DER 4 לתוך מודול הבקרה שלו כדי לאפשר תקשורת מבוזרת, כפי שמוצג בחלק השמאלי של איור 6 ובאיור 7C.
  4. יישום אסטרטגיית בקרה משנית מבוזרת
    1. בנה את דיאגרמת בלוק הבקרה המשנית בסימולטור בהתבסס על הבקרה המשנית מבוססת הקונצנזוס, כפי שמוצג באיור 6. התאם את תגובת הבקרה המשנית על ידי שינוי רווחי הבקרה.

3. מערך ניסוי של סימולטור בזמן אמת

הערה: התצורה הספציפית של ניסוי הסימולטור כוללת ארבעה שלבים, כפי שמוצג באיור 8.

  1. אתחול מודל
    1. לחץ על לערוך כפתור כדי לשנות את התוכנית הפועלת בסימולטור. לאחר מכן, הפעל את לחצן SET כדי להשלים את הגדרות נכס הפיתוח.
  2. קומפילציה של מודלים
    1. לאחר השלמת עריכת המודל, לחץ על כפתור הבנייה כדי להדר את המודל לקוד הפעלה.
    2. עקוב אחר חלון תרכובת התוכנה עד להופעת ההודעה 'הידור הצליח'. אם מתרחשת שגיאה, אתר את השגיאה על סמך ההנחיה ובצע את התיקונים הדרושים
  3. תצורת בקרה בזמן אמת של סימולטור
    1. עם השלמת תהליך ההידור, הגדר את הגדרות קוד התוכנית כגון מצב סימולציה, סוג קישור תקשורת בזמן אמת ופרמטרים רלוונטיים אחרים.
  4. הורדה וביצוע של תוכניות
    1. הורד את תוכנית ההפעלה המהודרת לחומרת הבקר והתחל את הניסוי.
    2. חבר את בדיקות המתח של האוסילוסקופ למסופים החיוביים והשליליים של כל פלט DER, והדק את בדיקות הזרם ביציאות הפלט. השתמש בחלון האוסילוסקופ כדי לצפות בפלט מכל DER במיקרו-גריד.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

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

איור 4 מציג את מודול בקרת הצניחה במודול הבקרה שנבנה בתוך הסימולטור. התכנון המפורט מבוסס על מנגנון הצניחה הבא:

מנגנון בקרת הצניחה הוא אסטרטגיה בסיסית לבקרה ראשונית מבוזרת במיקרו-רשתות DC. הוא מחקה את ההתנהגות של גנרטורים סינכרוניים במערכות AC כדי לחלוק עומסים באופן פרופורציונלי בין DERs שונים. בקרת הצניחה מתאימה את מתח המוצא של כל DER על סמך זרם המוצא שלו, בהתאם למאפיין צניחה מוגדר מראש:

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

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

איור 10 מציג את תגובות הזרם והמתח של מערכת המיקרו-גריד בשליטה משנית ללא עיכובים בתקשורת. לפני זמן t1, המערכת מווסתת אך ורק על ידי בקרה ראשונית מבוססת צניחה, כאשר ברור שהמתח אינו יכול להתייצב בערך הנומינלי של 48 וולט, והתפלגות הזרם אינה מדויקת יחסית. עם הפעלת הבקרה המשנית בזמן t1, המתח מתאושש במהירות לסביבות 48 V ב- t2, והזרם משיג פיזור מדויק ביחס של 3:1:3:1. זה מוכיח שהבקרה המשנית עומדת ביעילות ביעד...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

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

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

תודות

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

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין במסגרת מענק 62103308 ומענק 62073247, בחלקה על ידי קרנות המחקר הבסיסיות לאוניברסיטאות המרכזיות במסגרת מענק 2042023kf0095, בחלקה על ידי הקרן למדעי הטבע של מחוז חוביי בסין תחת מענק 2024AFB719 ו-JCZRQN202500524, בחלקה על ידי מימון פרויקט טכנולוגיית הניסויים של אוניברסיטת ווהאן תחת מענק WHU-2022-SYJS-10, ובחלקה על ידי תוכנית המלגות לפוסט-דוקטורט של CPSF תחת מענק מספר GZC20241269.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
ספק-כוח DC  ספק-כוח DC ניתן-לתכנותITECHIT-M7700
סימולטור זמן-אמתOPAL RT-LabOP5707XG-16 בקר בזמן אמת
אוסצילוסקופTektronixMSO58 5-BW-500 אוסצילוסקופ
רכיבים חשמליים כגון כבלים ונגדים

מקורות

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

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

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

מאמרים קשורים