摘要 — 随着光伏发电需求持续呈指数级增长,直流微电网 (dcMG) 在光伏 (PV) 应用中越来越受欢迎。本文提出了一种独立 dcMG 中 PV 和电池储能系统 (BESS) 的混合控制策略。与仅使用 BESS 调节直流链路电压的传统控制策略相比,所提出的控制策略同时利用 PV 系统和 BESS 来调节直流链路电压。PV 充当主直流电压调节器,允许电池作为辅助直流电压调节资源保持待机状态。因此,所提出的控制策略最大限度地减少了 BESS 的利用率,以延长其使用寿命,同时将电池的充电状态 (SoC) 保持在所需范围内。为了实现这一点,灵活功率点跟踪 (FPPT) 概念被应用于 PV 系统,通过根据负载曲线自适应地调整 PV 输出功率来增强 dcMG 的动态性能。所提出的控制策略的性能通过实验结果得到验证。此外,通过具有一天负载和辐照度曲线轮廓的模拟案例研究,研究了所提出的控制策略对延长锂离子电池和铅酸电池寿命的有效性。索引术语 — 电池储能系统 (BESS)、电池充电状态 (SoC)、直流微电网 (dcMG)、灵活功率点跟踪 (FPPT)、光伏 (PV)。
ABSTRACT An energy management system incorporating a hybrid control scheme based on artificial neural networks (ANN)-based controller and a classical proportional–integral (PI) controller is proposed for a DC microgrid (DCMG)consistingofafuelcell(FC)andahybridenergystoragesystem(HESS)undervariableloaddemand.HESS分别包含一个电池能量存储系统(BES)和超级电容器(SC),分别迎合了高能量和高速动力剂。在Simulink R⃝平台上模拟了带有建议的混合控制器的微电网配置,以在常规控制器上建立其疗效。与常规的控制器相比,提议的控制器有效地最大程度地减少了DC总线电压(DBV)中的峰值过冲,沉降时间和偏差。此外,使用实时OPAL-RT平台验证了仿真结果,以确定拟议策略的有效性。
因此,本文提出了一种新颖的直流微电网 (DCMG) 交叉开关架构,可以将时变电气拓扑安装到现有的物理架构上。我们通过提出一种以电源交叉开关为中心的系统组织来改进最先进的技术,该系统支持软件定义的电气拓扑和相应的数字控制架构。这使得能够处理从一组能源参与者到另一组能源参与者的动态和透明切换(切换操作)。我们的方法通过其灵活性提供了显着的优势,例如通过选择电源和负载之间的适当路由来最大限度地减少配电/转换损耗。由于数字控制架构对多个电压和电流进行恒定的高频监控,因此该方法能够设置一种反应性故障检测和缓解措施,能够在不中断能源输送的情况下从各种故障中恢复。
简是英国南极调查局局长,该局是英国自然环境研究委员会的一个研究中心。她参与了国际极地组织,例如《南极条约》和欧洲极地委员会,并担任多个国家极地计划的顾问委员会成员。简·弗朗西斯是一名受过培训的地质学家,研究兴趣是过去的气候变化。她在南安普顿、伦敦、利兹和阿德莱德的大学开展了研究项目,利用化石确定过去 1 亿年极地地区从温室气候到冰室气候的变化。她曾 15 次前往北极和南极洲进行科学考察,寻找化石森林和过去气候的信息。简被任命为圣米迦勒和圣乔治勋章 (DCMG) 女爵士指挥官,以表彰她对英国极地科学和外交的贡献。她还被女王陛下授予英国极地奖章、皇家地理学会赞助人奖章和 2022 年摩纳哥亲王阿尔贝二世基金会行星健康奖。简是利兹大学校长和皇家学会会员。