دانلود ترجمه مقاله استراتژی کنترل بهینه برای مبدل آبشاری چند سطحی تک فاز در PV-BESS

1. مقدمه 2. معماری سیستم 3. الگوریتم کنترل بهینه 4. طرح کنترل 5. تحلیل عددی 6. نتایج شبیه سازی 7. اعتبارسنجی تجربی 8. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله بر مدیریت انرژی یک سیستم توزیع ترکیبی PV-BESS تک فاز اندازه یابی شده برای کاربردهای مسکونی، با استفاده از یک توپولوژی مبدل CHB به عنوان رابط شبکه، تمرکز می کند. این CHB با یک معماری مدیریت انرژی سلسله مراتبی، با یک کنترلر متمرکز یکتا برای لایه بالایی، و با چندین کنترلر غیرمتمرکز برای لایه پایینی، بکار گرفته می شود. لایه بالایی، سیگنال های مرجع جهت ردیابی را تولید می کند. در شرایط ایده آل، CHB باید با همه ماژول های PV در MPP خود و با ضریب توان واحد، کار کند. این امر همیشه ممکن نیست زیرا تعدادی محدودیت و قید کارکردی (برای مثال، قیدهای ولتاژ/جریان، ایجاد سایه جزئی، عدم تطابق SoC)، وجود دارد. بنابراین، برای ارزیابی صریح این اثرات و محاسبه یک مجموعه متغیرهای مرجع جهت ردیابی از یک روش بهینه سازی حاصلجمع وزنی استفاده می شود به نحوی که عملکرد حالت ماندگار سیستم بهینه سازی شود و در عین حال، رعایت قیدهای ذکر شده تضمین گردد. در این چارچوب، الزامات کارکردی مختلف در الگوریتم بهینه سازی با اولویت بالا یا پایین طبق شرایط کاری مختلف، شامل شده اند. سپس مرجع های بهینه بوسیله یک لایه کنترل غیرمتمرکز با استفاده از روش های کنترل فیدبک استاندارد، ردیابی می شوند. تحلیل عددی و نتایج تجربی برای اعتباریابی الگوریتم بهینه در شرایط کاری معمول و جهت ارزیابی اثربخشی پیکربندی CHB پیشنهادی با استراتژی کنترل کلی، انجام می شوند.

The paper focuses on the energy management of a single-phase PV-BESS hybrid distributed system sized for residential applications, using a CHB converter topology as grid interface. The CHB is driven with a hierarchical energy management architecture, with a single centralized controller for the upper layer, and with multiple decentralized controllers for the lower layer. The upper layer generates the reference signals to be tracked. In ideal conditions, the CHB should work with all PV modules at their MPP and with unitary power factor. This is not always possible because of some functional constraints (e.g., voltage/current constraints, partial shadowing, SoC mismatches). Therefore, a weighted sum optimization method is proposed to explicitly considers these effects and to compute a set of reference variables to be tracked, in a way to optimize the steady-state system performances while, at the same time, guaranteeing the respect of the aforementioned constraints. In this framework, different functional requirements have been included in the optimization algorithm with higher or lower priority according to different operating conditions. The optimal references are then tracked by a decentralized control layer, using standard feedback control techniques. Numerical analysis and experimental results are carried out in order to validate the optimal algorithm in typical operating conditions and to assess the effectiveness of proposed CHB configuration with the whole control strategy.