Экспериментальное исследование иерархического управления в микросетях постоянного тока с использованием симулятора реального времени

Наши исследования в первую очередь сосредоточены на разработке иерархических стратегий управления для реальной платформы микросетей и экспериментальной проверки. Мы нацелены на решение практических задач при тестировании эффективности метода управления в динамичных микросетевых средах. Последние разработки в области исследований микросетей показывают большое количество демонстрационных проектов, однако большинство теоретических исследований по-прежнему подтверждаются с помощью моделирования или экспериментов.

Систематическая экспериментальная платформа, интегрирующая реальные стратегии управления микросетями, остается шрамом, ограничивающим практическую проверку и оптимизацию методов управления. Преимущество нашего протокола заключается в том, что он позволяет использовать в реальных условиях аппаратное инструментирование иерархических стратегий контроллеров в микросетях, устраняя разрыв между моделированием и практической реализацией. Он обеспечивает комплексный практический подход к развертыванию систем управления на реальных платформах, обеспечивая лучшую валидацию системы.

Будущие исследования в нашей лаборатории будут сосредоточены на изучении передовых стратегий управления микросетями с целью повышения надежности системы. Мы стремимся улучшить возможности работы микросетей в реальных сценариях, таких как внезапное отсутствие изменений и рабочая сила сети, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу в практических сценариях. Чтобы построить индивидуальные распределенные источники энергии, или DER, подключите положительный полюс источника постоянного тока или источник постоянного тока через провод к входному положительному полюсу понижающей цепи, одновременно подключая соответствующие отрицательные полюса.

Постройте математическую модель понижающего преобразователя, чтобы упростить проектирование управляющих параметров для моделирования и экспериментальных установок. Используйте метод усреднения пространства состояний для построения уравнений пространства состояний для типичного понижающего преобразователя. Затем преобразуйте уравнение пространства состояний в форму передаточной функции для упрощения проектирования пропорционального интегрального контроллера.

После создания отдельных DER подключите соответствующие положительные и отрицательные выходные клеммы каждой понижающей цепи. Чтобы смоделировать импеданс линии, вставьте небольшие резисторы последовательно между положительными полюсами каждого DER. Для интеграции нагрузки используйте резисторы для моделирования общих нагрузок в микросетях постоянного тока.

Прямое подключение клемм резисторов к точкам слияния положительных и отрицательных полюсов всех распределенных энергоресурсов для глобальных нагрузок. При наличии линейного импеданса подключите резисторы на выходе каждой понижающей цепи для моделирования локальных нагрузок. Далее нажмите кнопку включения на блоке питания.

Отрегулируйте напряжение до указанного значения с помощью ручки. Убедитесь, что блок питания работает в диапазоне от нуля до 300 вольт и максимальной мощности 600 Вт. Направьте входные и выходные сигналы понижающего преобразователя DCDC на плату преобразования сигналов.

Подключите плату преобразования сигналов к аппаратному контроллеру тренажера с помощью сигнальных кабелей. Наконец, проверьте соединения шины и нагрузки. Проверьте все соединения на точность и безопасность.

Чтобы настроить модуль управления падением, перетащите в него такие компоненты, как блоки усиления и разности. Дважды щелкните по модулю усиления и установите требуемый коэффициент падения. Затем, для настройки пропорционального интегрального управления с двумя петлями, перетащите компоненты в стимулятор.

При выборе пропорциональных интегральных коэффициентов усиления управления используйте модель передаточной функции понижающего преобразователя из уравнения передаточной функции. Следуйте последовательности проектирования сначала внутреннего контура управления током, а затем внешнего контура управления напряжением. Подавать различные входные сигналы контроллерам каждой DER для реализации распределенного управления в рамках централизованного контроллера тренажера.

Например, перетащите сигналы из DER two и DER 4 в модуль управления DER one. Затем постройте блок-схему вторичного управления в симуляторе на основе вторичного управления, основанного на консенсусе. Отрегулируйте реакцию вторичного элемента управления, изменив усиление управления в симуляторе.

Для экспериментальной настройки симулятора в реальном времени нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить программу, работающую на симуляторе. Впоследствии активируйте кнопку set, чтобы завершить настройку недвижимости в комплексе. После завершения редактирования модели нажмите кнопку сборки, чтобы скомпилировать модель в исполняемый код.

Следите за окном компиляции программного обеспечения до тех пор, пока не появится сообщение об успешной компиляции. После успешной компиляции настройте параметры программного кода, включая режим моделирования, тип канала связи в реальном времени и другие важные параметры. Загрузите скомпилированную исполняемую программу в аппаратное обеспечение контроллера.

Затем запустите программу, чтобы начать эксперимент. Подсоедините щупы напряжения осциллографа к положительным и отрицательным клеммам каждого выхода DER и зажмите щупы тока на выходных портах.