دانلود ترجمه مقاله کنترل ولتاژ باس DC بر اساس روش لیاپانوف مستقیم در ریزشبکه DC

1. مقدمه 2. ریزشبکه DC چند منبعی 3. روش کنترل کننده پیشنهادی 4. شبیه سازی و نتایج 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله تکنیک کنترل توزیعی جدیدی را بر اساس روش لیاپونوف مستقیم پیشنهاد می‌کند. این روش ولتاژ بأس DCیک ریزشبکه DC واحد با تولید- مصرف توان متغیر را تنظیم می‌کند. این ریزشبکه DC از یک واحد فتوولتاییک، یک واحد توربین بادی، یک میکروتوربین، و واحد ذخیره سازی مبتنی بر باتری لیتیومی ساخته شده است. سیستم ذخیره انرژی به صورت دائمی به بأس DC متصل است تا هرگونه تغییر ولتاژ DC را خنثی بکند. همچنین واحد توربین میکرو جبران توان به ازای کاهش چشمگیر توان تولیدی، یا افزایش چشمگیر توان بار را ممکن می‌سازد. در این نوع سیستم‌های انرژی چندمنبعی با ناپایداری ولتاژ، یک تکنیک کنترل توزیع صحیح متمرکز بر پایدارسازی ولتاژ از طریق تنظیم ولتاژ مبدل‌های DC/DC، برای کاهش اثر نوسانات اشتراک توان بکار می‌رود. این مقاله تکنیک کنترلی بر اساس مدل‌های دیفرانسیل جامع واحد تولید مبتنی بر مبدل توان را پیشنهاد می‌دهد. در این روش حالت‌های عملکردی پایدار و دینامیک مبدل‌های DC/DC در نظر گرفته شده‌اند. علاوه بر این، پایداری واحد تولید با استفاده از تکنیک خطی سازی ورودی- خروجی تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی در محیط متلب/ سیمولینک نشان دهنده دقت استراتژی کنترل مبتنی بر روش مدیریت انرژی در شرایط عملیاتی مختلف است. مقدمه: استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر (RER) از جمله واحدهای فتوولتاییک و توربین بادی در سال‌های اخیراً بشدت زیاد شده است . هدف اصلی کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است. ضمناً گازهای گلخانه‌ای کمتر می‌شوند و گرمایش زمین مهار می‌شود [1].می‌توان از RER ها به شکل‌های مختلفی همچون ریزشبکه DC [2]، ریزشبکه AC [3-4]، منابع تولید گسسته ادغامی در شبکه قدرت [5] استفاده نمود. ریزشبکه یک مدل کوچک از شبکه توزیع اکتیو است که از DG ها (سنتی و تجدیدپذیر)، سیستم‌های ذخیره انرژی و بارها، در حالت اتصال به شبکه یا جزیره‌ای استفاده می‌کند.انبوهی از منابع انرژی در ریزشبکه قادر به افزایش بازدهی، قابلیت اطمینان، کیفیت توان هستند. ضمناً تلفات توان را کاهش می‌دهند. همچنین برای نواحی دور یا ایزوله، که انتقال خطوط ممکن نیست، ریزشبکه مستقل گزینه کاملاً جذابی محسوب می‌شود.

This paper presents a novel distributed control technique based on the direct Lyapunov method to regulate the DC-bus voltage of a stand-alone DC micro-grid with variant power generation and consumption. This DC microgrid consists of a photovoltaic unit, a wind-turbine unit, a micro-turbine unit, and a lithium-battery-based energy storage unit, where the energy storage system is constantly connected to the DC-bus in order to damp any DC voltage alteration. Moreover, the micro-turbine unit is set to compensate for the lack of power when a significant decrement in the generated power or a severe increment in the load power happens. In these types of energy multi-sources systems with the voltage instability, a proper distributed control technique focusing on the voltage stabilization through the current regulation of DC/DC converters is required to decrease the associated fluctuation impact of power-sharing. This paper proposes a control technique based on the comprehensive differential models of the power-converter-based generation units in which both the steady-state and dynamic operating conditions of the DC/DC converters are considered. Moreover, the stability of the generation units is analyzed using an input-output linearization technique. Simulation results in MATLAB/SIMULINK environment verify the accuracy of the energy-management-based control strategy in various operating conditions. Introduction: The use of renewable energy resources (RERs) such as photovoltaic (PV) and wind-turbine units has been intensely growing in recent years as a substantial aim to reduce dependency on fossil fuels, and thereby to decrease greenhouse gas emissions and prevent global warming [1]. The RERs can be used in various forms such as DC micro-grid [2], AC micro-grid [[3], [4]] and the distributed generation (DG) resources integrated into power grid [5]. Micro-grid is a small model of an active distribution network employing DGs (both renewable and conventional), energy storage systems and loads, which operates either in grid-connected or islanded mode. Variety of energy resources in the micro-grid increases the efficiency, reliability, power quality and reduces the power losses. Moreover, for isolated or remote areas where supplying electricity through transmission lines is impossible, the stand-alone micro-grid is an attractive alternative.