Cet article propose des techniques de contrôle prédictif par modèle coordonné (MPC) pour un système de micro-réseau hybride couplé en courant continu avec un système solaire photovoltaïque et éolien. Pour obtenir une production d'énergie optimale dans le micro-réseau, le MPC à ensemble de contrôle fini (FCS-MPC) contrôle à la fois l'énergie générée par le vent PV à l'aide d'un convertisseur CC-CC et d'un redresseur contrôlé. La formulation mathématique du système de micro-réseau hybride proposé est décrite, et le suivi du point de puissance maximale est utilisé pour garantir que le réseau reçoit la puissance maximale. En outre, l'onduleur bidirectionnel à deux niveaux à 3 rangs est connecté entre le bus CC et le réseau CA qui est contrôlé par le contrôleur FCS-MPC côté réseau. Le FCS-MPC est utilisé dans toutes les pièces de contrôle du système, éliminant l'utilisation de quatre contrôleurs proportionnels (PI) et donnant une meilleure réponse dynamique. De plus, les résultats sont évalués par rapport aux techniques actuelles. La technique de gestion de l'énergie proposée est également basée sur la relation entre la demande globale et la puissance produite fournie par les sources WDG et PV. En raison de l'imprévisibilité des sources, plusieurs scénarios, y compris (i) le rayonnement fixe et la vitesse du vent fixe, (ii) la variation de la vitesse du vent et le rayonnement constant, et (iii) le rayonnement solaire changeant et la vitesse du vent stable, sont considérés pour valider la performance du système proposé. Les résultats sont ensuite discutés.

Este artículo propone técnicas coordinadas de control predictivo de modelos (MPC) para un sistema de microrred híbrido acoplado a CC con sistema solar fotovoltaico y eólico. Para lograr una generación de energía óptima en la microrred, el MPC de conjunto de control finito (FCS-MPC) controla tanto la energía generada por el viento fotovoltaico utilizando un convertidor CC-CC como un rectificador controlado. Se describe la formulación matemática del sistema de microrred híbrido propuesto, y se emplea el seguimiento del punto de máxima potencia para garantizar que la red reciba la máxima potencia. Además, el inversor bidireccional de tres niveles está conectado entre el bus de CC y la red de CA, que está controlada por el controlador FCS-MPC del lado de la red. El FCS-MPC se utiliza en todas las partes de control del sistema, eliminando el uso de cuatro controladores proporcionales (PI) y dando una mejor respuesta dinámica. Además, los resultados se evalúan en comparación con las técnicas actuales. La técnica de gestión de energía propuesta también se basa en la relación entre la demanda general y la energía producida proporcionada por las fuentes WDG y PV. Debido a la imprevisibilidad de las fuentes, se consideran varios escenarios, que incluyen (i) radiación fija y velocidad fija del viento, (ii) variación de la velocidad del viento y radiación constante, y (iii) cambio de la radiación solar y velocidad constante del viento, para validar el desempeño del esquema propuesto. A continuación, se discuten los resultados.

This article proposes coordinated model predictive control (MPC) techniques for a DC-coupled hybrid microgrid system with solar photovoltaic and wind generated system. To achieve optimum power generation in the microgrid, the finite-control-set MPC (FCS-MPC) controls both PV-wind generated power using a DC-DC converter and a controlled rectifier. The mathematical formulation of the proposed hybrid microgrid system is described, and maximum power point tracking is employed to guarantee that the grid receives the maximum power. Furthermore, the 3-Փ bidirectional two-level inverter is connected between the DC-bus and AC grid which is controlled by the grid side FCS-MPC controller. The FCS-MPC is used in all system control parts, eliminating the use of four proportional controllers (PI) and giving a better dynamic response. Additionally, the outcomes are evaluated in comparison to current techniques. The proposed power management technique is also based on the relationship between the overall demand and the produced power provided by both WDG and PV sources. Due to the unpredictability of the sources, several scenarios, including (i) Fixed radiation and fixed wind speed, (ii) Wind speed variation and constant radiation, and (iii) Changing solar radiation and steady wind speed, are considered to validate the performance of the proposed scheme. The findings are then discussed.

تقترح هذه المقالة تقنيات التحكم التنبئي بالنموذج المنسق (MPC) لنظام شبكة هجينة هجينة مقترنة بالتيار المستمر مع نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية والرياح المولدة. لتحقيق توليد الطاقة الأمثل في الشبكة الدقيقة، تتحكم مجموعة التحكم المحدودة MPC (FCS - MPC) في كل من الطاقة المولدة من الرياح الكهروضوئية باستخدام محول DC - DC ومقوم متحكم فيه. يتم وصف الصياغة الرياضية لنظام الشبكة الدقيقة الهجينة المقترح، ويتم استخدام الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة لضمان حصول الشبكة على الحد الأقصى من الطاقة. علاوة على ذلك، يتم توصيل العاكس ثنائي الاتجاه ثلاثي الاتجاه بين ناقل التيار المستمر وشبكة التيار المتردد التي يتم التحكم فيها بواسطة وحدة تحكم FCS - MPC على جانب الشبكة. يتم استخدام FCS - MPC في جميع أجزاء التحكم في النظام، مما يلغي استخدام أربعة وحدات تحكم متناسبة (PI) ويعطي استجابة ديناميكية أفضل. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقييم النتائج مقارنة بالتقنيات الحالية. تعتمد تقنية إدارة الطاقة المقترحة أيضًا على العلاقة بين الطلب الكلي والطاقة المنتجة التي توفرها كل من WDG والمصادر الكهروضوئية. نظرًا لعدم إمكانية التنبؤ بالمصادر، يتم النظر في العديد من السيناريوهات، بما في ذلك (1) الإشعاع الثابت وسرعة الرياح الثابتة، (2) تباين سرعة الرياح والإشعاع المستمر، و (3) تغيير الإشعاع الشمسي وسرعة الرياح الثابتة، للتحقق من صحة أداء المخطط المقترح. ثم تناقش النتائج.