Passivity-based control for DC-microgrids with constant power terminals in island mode operation

• Duberney Murillo-Yarce ^[1] ; Alejandro Garcés-Ruíz ^[1] ; Andrés Escobar-Mejía ^[1]
  1. [1] Universidad Tecnológica de Pereira

     Universidad Tecnológica de Pereira

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 86, 2018, págs. 32-39
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Control basado en pasividad para microrredes DC con terminales de potencia constante en operación en modo isla
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• Resumen
  • español

    Este artículo presenta un Control Basado en Pasividad (CBP) de una microrred DC. El CBP se utiliza conmunmente en sistemas eléctricos como convertidores electrónicos de potencia y máquinas eléctricas, pero hay pocas aplicaciones en microrredes que operan en forma aislada. El CBP se fundamenta en las propiedades de los sistemas pasivos y en el intercambio de energía entre subsistemas. La estrategia propuesta desarrolla control primario y secundario de la arquitectura de control jerárquico. Son necesarias comunicaciones locales y mediciones en los nodos donde se ubican convertidores dc/dc. Estudios de simulación son realizados en MATLAB para validar el control en un sistema de prueba real compuesto por fuentes de energía renovables, cargas y unidades de almacenamiento de energía. Los resultados muestran que el control propuesto garantiza estabilidad y rápida respuesta del voltaje del bus dc bajo diferentes condiciones de operación.

  • English

    This paper presents a Passivity Based Control (PBC) for a dc microgrid. PBC is commonly used in electrical systems such as power electronics converters and electric machines, but there are few applications in microgrids operating in island mode. PBC is based on properties of passive systems and energy exchange between subsystems. The proposed strategy performs primary and secondary control of the hierarchical architecture. Local communications and measurements are needed at the nodes where dc/dc converters are placed. Simulation studies are performed in MATLAB to validate the control in a realistic test system composed of renewable energies sources, loads and energy storage units. Results show that the proposed control ensures stability and fast response of the dc-bus voltage under different operating conditions.