کنترل سلسله مراتبی دولایه مبتنی بر کنترل ثانویه توزیع‌شده با هدف اصلاح تقسیم توان و تنظیم ولتاژ ریزشبکه‌های جزیره‌ای dc

پیشرفت‌ در تکنولوژی و قطعات الکترونیک قدرت موجب شد که ریزشبکه‌های dc (dc mgs) مورد بهره‌برداری قرار گیرند که اتصال منابع dc تولید پراکنده (dg) و بارهای dc به سیستم قدرت را تسهیل می‌کنند. از آنجایی که تقسیم توان میان منابع dg و تنظیم ولتاژ شین‌های dc، دو هدف مهم کنترلی در این ریزشبکه‌ها هستند، جهت دستیابی به این اهداف، یک استراتژی کنترلی سلسله مراتبی دولایه در این مقاله پیشنهاد می‌شود. در لایه اولیه، روش کنترل افتی سنتی به کار گرفته می‌شود، اما چون این روش قادر به دستیابی به این اهداف به‌طور هم‌زمان نیست، لایه کنترل ثانویه پیشنهادی که مبتنی بر استراتژی کنترل ثانویه تناسبی-انتگرالی متوسط‌گیری توزیع‌شده مشارکتی (picda) است معرفی می‌گردد تا این چالش‌ها را مرتفع و به تنظیم ولتاژ دقیق دست یابد. استراتژی picda پیشنهادی به سبب عدم نیاز به دانش قبلی از توپولوژی شبکه انعطاف‌پذیری بالایی دارد و دارای سرعت همگرایی بالایی در رسیدن به مرجع کنترلی است. یک dc mg جزیره‌ای در محیط نرم‌افزاری matlab/simulink جهت تائید کارایی روش پیشنهادی شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل از به کارگیری استراتژی کنترل ثانویه پیشنهادی با یک روش توزیع‌شده دیگر تحت سناریوهای مختلف بهره‌برداری مقایسه و بررسی شده است و عملکرد بهتر روش کنترل picda را تائید می‌کند.

two layer hierarchical control based on distributed secondary control with the aim of improving power sharing and voltage regulation of islanded dc microgrids

improvements in power electronics cause dc microgrids to be utilized in which the integration of dc distributed generation (dg) sources and loads into the power system is facilitated. since the power sharing between dg sources and dc bus voltage regulation are two important control objectives in these microgrids, a two-layer hierarchical control strategy is implemented to achieve these goals. the traditional droop control method is employed in the primary layer, but since it is not able to achieve these goals simultaneously, therefore, the proposed secondary control layer which is based on the proportional-integral cooperative distributed averaging (picda) secondary control strategy is introduced to overcome the challenges and achieve accurate voltage regulation. the proposed picda strategy has high flexibility due to the lack of prior knowledge of the grid topology and has a high convergence speed in reaching the control reference point. an islanded dc mg is simulated in matlab environment to verify the effectiveness of the proposed method, and the results are compared with another distributed method under different operating scenarios.