Unsere Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf die Entwicklung hierarchischer Steuerungsstrategien für reale Microgrid-Plattformen und die experimentelle Validierung. Unser Ziel ist es, praktische Herausforderungen bei den Tests der Wirksamkeit von Steuerungsmethoden in dynamischen Microgrid-Umgebungen anzugehen. Die jüngsten Entwicklungen in der Microgrid-Forschung zeigen eine große Anzahl von Demonstrationsprojekten, doch die meisten theoretischen Studien werden immer noch durch Simulationen oder Experimente validiert.
Systematische experimentelle Plattform, die reale Micro-Grid-Steuerungsstrategien integriert, bleiben Narben, die die praktische Verifizierung und Optimierung von Steuerungsmethoden einschränken. Unser Protokoll bietet den Vorteil, dass es eine realitätsnahe hardwarebasierte Instrumentierung hierarchischer Steuerungsstrategien in Microgrids ermöglicht und so die Lücke zwischen Simulation und praktischer Umsetzung schließt. Es bietet einen umfassenden praktischen Ansatz für den Einsatz von Steuerungssystemen auf realen Plattformen und gewährleistet so eine bessere Systemvalidierung.
Zukünftige Forschungen in unserem Labor werden sich auf die Erforschung fortschrittlicher Steuerungsstrategien für Microgrids konzentrieren, um die Robustheit des Systems zu verbessern. Unser Ziel ist es, die Fähigkeit des Microgrid-Betriebs in realen Szenarien wie plötzlichen Nicht-Änderungen und Netzwerkmitarbeitern zu verbessern, um eine zuverlässige, effiziente Leistung in praktischen Szenarien zu gewährleisten. Um einzelne verteilte Energieressourcen oder DER zu konstruieren, verbinden Sie den Pluspol der Gleichstromquelle oder Gleichstromquelle über einen Draht mit dem Eingangspluspol der Abwärtsschaltung, während Sie gleichzeitig die entsprechenden Minuspole verbinden.
Erstellen Sie ein mathematisches Modell für den Abwärtswandler, um die Auslegung von Regelungsparametern für Simulationen und Versuchsaufbauten zu erleichtern. Verwenden Sie die Methode der Zustandsraummittelung, um die Zustandsraumgleichungen für einen typischen Abwärtswandler zu erstellen. Transformieren Sie als Nächstes die Zustandsraumgleichung in die Form der Übertragungsfunktion, um den Entwurf eines proportionalen integralen Reglers zu vereinfachen.
Nachdem Sie einzelne DERs konstruiert haben, schließen Sie die entsprechenden positiven und negativen Ausgangsanschlüsse jeder Abwärtsschaltung an. Um die Leitungsimpedanz zu simulieren, fügen Sie kleine Widerstände in Reihe zwischen den Pluspolen jedes DER ein. Verwenden Sie für die Lastintegration Widerstände, um gängige Lasten in DC-Microgrids zu simulieren.
Verbinden Sie die Widerstände direkt mit den Konfluenzpunkten der Plus- und Minuspole aller verteilten Energieressourcen für globale Lasten. Wenn eine Leitungsimpedanz vorhanden ist, schließen Sie Widerstände am Ausgang jeder Abwärtsschaltung an, um lokale Lasten zu simulieren. Drücken Sie anschließend den Netzschalter am Netzteil.
Stellen Sie die Spannung mit dem Drehknopf auf den angegebenen Wert ein. Stellen Sie sicher, dass das Netzteil im Bereich von null bis 300 Volt und einer maximalen Leistung von 600 Watt arbeitet. Leiten Sie die Eingangs- und Ausgangssignale des DCDC-Abwärtswandlers auf eine Signalumwandlungsplatine.
Verbinden Sie die Signalumwandlungsplatine über Signalkabel mit dem Hardware-Controller des Simulators. Überprüfen Sie abschließend die Bus- und Lastverbindungen. Überprüfen Sie alle Verbindungen auf Genauigkeit und Sicherheit.
Wenn Sie proportionale integrale Steuerverstärkungen auswählen, verwenden Sie das Übertragungsfunktionsmodell des Abwärtswandlers aus der Übertragungsfunktionsgleichung. Befolgen Sie die Reihenfolge, in der Sie zuerst den internen Stromregelkreis und dann den äußeren Spannungsregelkreis entwerfen. Stellen Sie den Controllern jedes DER unterschiedliche Eingangssignale zur Verfügung, um die verteilte Steuerung innerhalb des zentralen Simulator-Controllers zu implementieren.
Ziehen Sie z.B. Signale von DER two und DER four in das Steuermodul von DER one. Erstellen Sie als Nächstes das Blockdiagramm für die sekundäre Steuerung im Simulator, basierend auf der konsensbasierten sekundären Steuerung. Passen Sie die Reaktion des sekundären Reglers an, indem Sie die Reglerverstärkungen im Simulator ändern.
Klicken Sie für den Versuchsaufbau des Echtzeitsimulators auf die Schaltfläche Bearbeiten, um das auf dem Simulator ausgeführte Programm zu ändern. Aktivieren Sie anschließend die Schaltfläche set, um die Einstellungen für die Entwicklungseigenschaft abzuschließen. Klicken Sie nach Abschluss der Modellbearbeitung auf die Schaltfläche Erstellen, um das Modell in ausführbaren Code zu kompilieren.
Überwachen Sie das Fenster zur Softwarekompilierung, bis die Meldung Kompilierung erfolgreich angezeigt wird. Konfigurieren Sie nach erfolgreicher Kompilierung die Einstellungen des Programmcodes, einschließlich des Simulationsmodus, des Verbindungstyps für die Echtzeitkommunikation und anderer relevanter Parameter. Laden Sie das kompilierte ausführbare Programm in die Controller-Hardware herunter.
Starten Sie dann das Programm, um das Experiment zu starten. Verbinden Sie die Spannungstastköpfe des Oszilloskops mit den Plus- und Minuspolen jedes DER-Ausgangs und klemmen Sie die Stromtastköpfe an die Ausgangsanschlüsse.
