Centralized Energy Management Scheme for Grid Connected DC Microgrid

微电网 光伏系统 计算机科学 能源管理 电源管理 最大功率点跟踪 能源管理系统 整数规划 最大功率原理 可再生能源 控制理论(社会学) 功率(物理) 电气工程 电压 工程类 能量(信号处理) 控制(管理) 数学 算法 逆变器 统计 物理 量子力学 人工智能
作者
C. L. Bhattar,Madhuri A. Chaudhari
出处
期刊:IEEE Systems Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (3): 3741-3751 被引量:14
标识
DOI:10.1109/jsyst.2022.3231898
摘要

Energy management in DC microgrid is complex and challenging due to the stochastic nature of renewable energy sources and load demand. Coping with the deficit power, peak demand, and power converter control operations are a few major concerns. The photovoltaic (PV) system and battery energy storage system (BESS) utilization need special attention for the reliable and efficient operation of the DC microgrid. Hence, this article proposes the centralized energy management scheme (CEMS) in the DC microgrid to address the abovementioned challenges. The CEMS coordinates among the various physical layer components and computational layer (i.e., control layer) of the DC microgrid. It utilizes the multioptimization for energy management during the peak and off -peak load demand, optimal usage of PV-BESS, and performs the optimal load shedding operation. Furthermore, an optimal utilization of the PV-BESS problem is formulated and solved using linear programming to avoid excess usage of AC grid power. In deficit PV power, the optimal load shedding operation is formulated as mixed-integer linear programming problem to ensure the DC bus voltage regulation and power balance. The proposed CEMS demonstrates the effective operation of the PV system in maximum power point tracking, off -MPPT mode (i.e., voltage control), and BESS's charging/discharging operation. It is showcased that the hierarchical control structure of CEMS improves the performance, efficiency, and reliability of the DC microgrid operation. Hence, a 48 V and 1.2 kW PV-BESS-based DC microgrid system is developed to show the efficacy of the proposed algorithm under different scenarios in MATLAB/Simulink. The real-time simulator results of the developed system, obtained using OPAL-RT OP4510, confirmed the effectiveness and reliability of the proposed scheme.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天马行空发布了新的文献求助10
刚刚
腾腾腾发布了新的文献求助10
刚刚
璐宝完成签到,获得积分10
刚刚
温暖的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
喜之郎完成签到,获得积分10
1秒前
顾矜应助xiaoguai采纳,获得10
1秒前
赘婿应助Linnea-Xu采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助小泡芙采纳,获得10
2秒前
Moriarty完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青应助fannie采纳,获得10
2秒前
shen完成签到 ,获得积分10
2秒前
Ane.Z完成签到,获得积分10
2秒前
FX1688完成签到 ,获得积分10
2秒前
jelly完成签到,获得积分10
3秒前
小吴同学来啦完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
小权拳的权完成签到,获得积分10
3秒前
神奇海螺完成签到,获得积分10
3秒前
大模型应助奶冻采纳,获得10
4秒前
852应助开心的饼干采纳,获得10
4秒前
ppat5012发布了新的文献求助10
4秒前
cyy完成签到,获得积分10
4秒前
yyyyy完成签到,获得积分10
4秒前
Wangyingjie5发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
哲999完成签到,获得积分10
5秒前
DADing完成签到,获得积分10
5秒前
三杠完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Belinda发布了新的文献求助10
5秒前
爱听歌的听云完成签到,获得积分10
5秒前
鲤鱼一鸣完成签到,获得积分10
6秒前
Jenny完成签到,获得积分10
6秒前
huofuman完成签到,获得积分10
6秒前
rr完成签到,获得积分10
7秒前
天问完成签到,获得积分10
8秒前
健壮书包完成签到,获得积分10
8秒前
娜娜完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4659992
关于积分的说明 14727079
捐赠科研通 4599835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524518
邀请新用户注册赠送积分活动 1494863
关于科研通互助平台的介绍 1464959