view in publisher's site

Finite Control Set Model Predictive Control with Model Parameter Correction for Power Conversion System in Battery Energy Storage Applications

Abstract Adding a Battery Energy Storage System (BESS) in the vicinity of renewable energy sources is a feasible solution to overcome the inherent negative impact caused by their random power fluctuating problems. Power conversion system performs as an interface between the battery packs and grid. The control method of power conversion system is essential to BESS. Finite Control Set Model Predictive Control (FCS‐MPC) is favorable to be chosen as the core control method for grid‐injected current regulation in such a system due to its outstanding benefactions, including fast dynamics, multiobjective optimization and simple implementations. Hence, this paper presents a FCS‐MPC with active damping feature for an Inductor(L) Capacitor(C) Inductor(L) (LCL)‐filter‐based power conversion system first. However, it is also well known that the practical effect of model predictive control significantly relies on the accuracy of mathematical model embedded within the controller. Parametric mismatch of the model tends to generate a prediction error, leading to a deterioration of the power quality of power conversion system or even instability issues furthermore. Therefore, this paper proposes an additional model correction strategy based on a comprehensive on‐line analysis on the difference between predictive and real value of respective voltage or current signals during the ever‐lasting several grid cycles to eliminate the influence of parametric mismatch. Simulation of an LCL‐filter‐based power conversion system is carried out to verify the validity of the theoretical analysis and control method in this paper. Finally, experimental results obtained from a down‐scaled prototype are provided to confirm the feasibility of the overall control strategy. © 2020 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.

مدل کنترل محدود مدل کنترل پیشگویانه مدل پارامتر مدل برای تبدیل انرژی در برنامه‌های ذخیره انرژی باتری

چکیده افزودن سیستم ذخیره انرژی باتری (bess)در مجاورت منابع انرژی تجدیدپذیر، یک راه‌حل عملی برای غلبه بر اثرات منفی ذاتی ناشی از نوسانات توان تصادفی آن‌ها است. سیستم تبدیل انرژی به صورت یک رابط بین بسته‌های باتری و شبکه عمل می‌کند. روش کنترل سیستم تبدیل قدرت برای bess ضروری است. تنظیم کنترل محدود مدل کنترل پیش گویانه (FCS - MPC)مطلوب است که به عنوان روش کنترل مرکزی برای مقررات فعلی تزریق به شبکه در چنین سیستمی به علت benefactions برجسته آن، از جمله پویایی سریع، بهینه‌سازی multiobjective و پیاده‌سازی ساده انتخاب شود. از این رو، این مقاله یک قابلیت MPC FCS با قابلیت میرایی فعال برای یک مبدل inductor (L)خازن (L)inductor (L)- سیستم تبدیل توان مبتنی بر فیلتر را نشان می‌دهد. با این حال، مشخص است که اثر عملی کنترل پیش‌بین مدل به طور قابل‌توجهی بر دقت مدل ریاضی جاسازی‌شده در کنترل‌کننده تکیه دارد. عدم انطباق پارامتری مدل منجر به ایجاد خطای پیش‌بینی می‌شود که منجر به بدتر شدن کیفیت توان سیستم تبدیل قدرت و یا حتی مسایل ناپایداری می‌شود. بنابراین، این مقاله یک استراتژی اصلاح مدل اضافی براساس یک تحلیل جامع بر روی تفاوت بین ارزش پیش‌بینی‌کننده و واقعی سیگنال‌های ولتاژ و یا سیگنال‌های موجود در طی چندین سیکل شبکه‌ای پایدار برای حذف تاثیر عدم انطباق پارامتریک را پیشنهاد می‌کند. شبیه‌سازی یک سیستم تبدیل توان مبتنی بر فیلتر مبتنی بر فیلتر برای تایید اعتبار تحلیل نظری و روش کنترل در این مقاله انجام شده‌است. در نهایت، نتایج تجربی به‌دست‌آمده از یک نمونه اولیه با مقیاس پایین برای تایید امکان کنترل کلی استراتژی کنترل ارایه شده‌است. موسسه مهندسان برق ژاپن ۲۰۲۰. منتشر شده توسط شرکت جان ویلی &، شرکت Inc.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.