{"title":"超磁与超级电容储能的广义模型与控制","authors":"W. González, A. Garcés, Andrés Escobar","doi":"10.17230/INGCIENCIA.13.26.6","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"espanolEn este articulo se presenta un control de retroalimentacion a un modelo lineal generalizado basados en LMI con seguimiento de accion integral para sistemas de almacenamiento de energia electrica (SESS) tales como: a almacenamiento de energia magnetica por superconduccion (SMES) y almacenamiento de energia electrica por supercondensador (SCES). Un compacto de modelo lineal general en la representacion del espacio de estado para representar el comportamiento dinamico entre el SESS y el sistema de distribucion es presentado. Para integrar los sistemas SCES y SMES al sistema de distribucion se utilizan un convertidor de fuente de tension (VSC) y un convertidor de fuente de corriente modulada por ancho de pulso (PWM-CSC), respectivamente. La estrategia de control propuesta permite el control bidireccional de la potencia activa y reactiva entre el EESS y la red ac de manera independiente. Los resultados de las simulaciones demuestran el desempeno robusto y eciente del control propuesto para operar EESS como compensadores de potencia activa y reactiva, con el n de mejorar las condiciones operativas en el sistema de distribucion. Ademas, todos los casos propuestos se compararon con el controlador PI convencional para vericar su validez. EnglishThis paper presents a generalized linear model based on LMI state-feedback with integral action, applicable to the control of Electric Energy Storage Systems (EESS) such as Superconducting Magnetic Energy Storage(SMES) and Supercapacitor Energy Storage (SCES). A Voltage Source Converter (VSC) and a Pulse-Width modulated Current Source Converter (PWM-CSC) are respectively used to integrate the SCES and the SMESsystems to the electrical distribution system. To represent the dynamics between the EESS and the power distribution system a reduced general linear model in the state-space representation is introduced. The proposed control scheme regulates independently the active and reactive power ow between the EESS and ac the grid. Three case scenarios comparing a conventional PI controller and the proposed technique are conducted considering grid voltage uctuations. Extensive time-domain simulations demonstrate the robustness and proper performance of the proposed controller to operate the EESS as power compensator, in order to improve the operative conditions of electrical distribution systems.","PeriodicalId":30405,"journal":{"name":"Ingenieria y Ciencia","volume":"13 1","pages":"147-171"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2017-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.17230/INGCIENCIA.13.26.6","citationCount":"18","resultStr":"{\"title\":\"A Generalized Model and Control for Supermagnetic and Supercapacitor Energy Storage\",\"authors\":\"W. González, A. 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摘要
介绍了一种控制retroalimentacion espanolEn这篇基于LMI普遍存在一个线性模型跟踪行动全面electrica存储系统能量(SESS)例如:(a magnetica superconduccion(中小企业)和存储能量储存能量electrica supercondensador(经社理事会会议厅)。本文提出了一种紧凑的状态空间线性模型来表示SESS和分布系统之间的动态行为。为了将SCES和SMES系统集成到配电系统中,分别使用电压源转换器(VSC)和脉宽调制电流源转换器(PWM-CSC)。提出的控制策略允许EESS和交流电网之间的有功功率和无功功率的双向控制。仿真结果表明,为了改善配电系统的运行条件,所提出的控制系统作为有功和无功补偿器运行具有鲁棒性和经济性。此外,所有提出的情况都与传统的PI控制器进行了比较,以验证其有效性。本文提出了一种基于具有积分作用的LMI状态反馈的广义线性模型,适用于超导磁储能系统(SMES)和超级电容器储能系统(SCES)的控制。Source Converter Voltage(志愿者)and A Pulse-Width modulated Current Source Converter)是respectively PWM-CSC用来将经社理事会会议厅and the SMESsystems to the索赔distribution system。代表the dynamics between the EESS and the power distribution system,一般线性model in the state-space representation is的。拟议的控制方案独立调节电网和交流电之间的有功功率和无功功率。在考虑电网电压变化的情况下,对传统PI控制器和所提出的技术进行了三种情况比较。广泛的时域仿真证明了所提议的控制器作为功率补偿器操作系统的稳健性和适当性能,以改善配电系统的运行条件。
A Generalized Model and Control for Supermagnetic and Supercapacitor Energy Storage
espanolEn este articulo se presenta un control de retroalimentacion a un modelo lineal generalizado basados en LMI con seguimiento de accion integral para sistemas de almacenamiento de energia electrica (SESS) tales como: a almacenamiento de energia magnetica por superconduccion (SMES) y almacenamiento de energia electrica por supercondensador (SCES). Un compacto de modelo lineal general en la representacion del espacio de estado para representar el comportamiento dinamico entre el SESS y el sistema de distribucion es presentado. Para integrar los sistemas SCES y SMES al sistema de distribucion se utilizan un convertidor de fuente de tension (VSC) y un convertidor de fuente de corriente modulada por ancho de pulso (PWM-CSC), respectivamente. La estrategia de control propuesta permite el control bidireccional de la potencia activa y reactiva entre el EESS y la red ac de manera independiente. Los resultados de las simulaciones demuestran el desempeno robusto y eciente del control propuesto para operar EESS como compensadores de potencia activa y reactiva, con el n de mejorar las condiciones operativas en el sistema de distribucion. Ademas, todos los casos propuestos se compararon con el controlador PI convencional para vericar su validez. EnglishThis paper presents a generalized linear model based on LMI state-feedback with integral action, applicable to the control of Electric Energy Storage Systems (EESS) such as Superconducting Magnetic Energy Storage(SMES) and Supercapacitor Energy Storage (SCES). A Voltage Source Converter (VSC) and a Pulse-Width modulated Current Source Converter (PWM-CSC) are respectively used to integrate the SCES and the SMESsystems to the electrical distribution system. To represent the dynamics between the EESS and the power distribution system a reduced general linear model in the state-space representation is introduced. The proposed control scheme regulates independently the active and reactive power ow between the EESS and ac the grid. Three case scenarios comparing a conventional PI controller and the proposed technique are conducted considering grid voltage uctuations. Extensive time-domain simulations demonstrate the robustness and proper performance of the proposed controller to operate the EESS as power compensator, in order to improve the operative conditions of electrical distribution systems.