Development of an improved hierarchical control system using the metaheuristic PID tuner for DC microgrids

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorYusubov, Elvin
dc.contributor.authorBekirova, Lala
dc.date.accessioned2023-09-21T18:36:24Z
dc.date.available2023-09-21T18:36:24Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractThis paper presents the development of the improved hierarchical control system using the metaheuristic centralized PID tuner for DC microgrids. Hierarchical control is one of the best control strategies employed in photovoltaics (PV) based DC microgrids with three layers of primary, secondary, and tertiary controllers in which PID control is at the center of each one of these three layered control levels. The principal objective of the primary controller is to ensure near-equal power sharing among the units and of the secondary controller is to correct the deviations in the common DC link, while the tertiary controller is used to manage the energy flow among DC microgrids or between DC microgrid and the main utility grid. Partial shading, the uncertain nature of solar irradiation, and varying temperatures significantly reduce the overall power efficiency of traditionally tuned PID control-based hierarchical systems, since the tuning gains of these PID controllers are not adaptive to the dynamic processes. To optimize the control process, a novel hierarchical system is considered in which PID gains of primary, secondary, and tertiary controllers are tuned with metaheuristic moth-flame optimization to adapt to the variations. Matlab/Simulink simulations are performed to verify the efficiency of the proposed approach. The results highlight the superiority of the proposed method by utilizing process adaptive gains.
dc.description.abstractУ цій статті представлено розробку вдосконаленої ієрархічної системи управління з використанням метаевристичного ПІД-регулятора для мікромереж постійного струму. Ієрархічне управління є однією з кращих стратегій управління, що використовуються в мікромережах постійного струму на основі фотоелектричних елементів (PV) з трьома рівнями первинних, вторинних та третинних контролерів, в яких ПІД-регулювання знаходиться в центрі кожного з цих трьох рівнів управління. Основним завданням основного контролера є забезпечення приблизно рівного розподілу потужності між блоками, вторинного контролера – корекція відхилень у спільній ланці постійного струму, а третинний контролер використовується для управління потоком енергії між блоками постійного струму мікромереж або між мікромережею постійного струму та основною комунальною мережею. Часткове затінення, невизначений характер сонячного випромінювання та мінливі температури значно знижують загальну енергоефективність ієрархічних систем на основі традиційно налаштованого ПІД-регулятора, оскільки коефіцієнти налаштування цих ПІД-регуляторів не адаптуються до динамічних процесів. Для оптимізації процесу управління розглядається нова ієрархічна система, у якій коефіцієнти ПІД-регулювання первинних, вторинних та третинних регуляторів налаштовуються за допомогою метаевристичної оптимізації для адаптації до змін. Моделювання Matlab/Simulink виконується для перевірки ефективності запропонованого підходу. Результати підкреслюють перевагу запропонованого методу за рахунок використання адаптивних переваг процесу.
dc.identifier.citationYusubov E. Development of an improved hierarchical control system using the metaheuristic PID tuner for DC microgrids / E. Yusubov, L. Bekirova // Сучасні інформаційні системи = Advanced Information Systems. – 2022. – Т. 6, № 3. – С. 42-47.
dc.identifier.doidoi.org/10.20998/2522-9052.2022.3.06
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6199-9266
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0584-7916
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/69113
dc.language.isoen
dc.publisherНаціональний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
dc.subjectHierarchical control system
dc.subjectDC-DC converters
dc.subjectDC microgrid
dc.subjectMetaheuristic
dc.subjectMoth flame optimization
dc.subjectієрархічна система управління
dc.subjectперетворювачі постійного струму
dc.subjectмікромережа постійного струму
dc.subjectметаевристика
dc.titleDevelopment of an improved hierarchical control system using the metaheuristic PID tuner for DC microgrids
dc.title.alternativeРозробка ієрархічноїсистеми управління з використанням метаевристичного ПІД-регуляторадля мікромереж постійного струму
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
AIS_2022_6_3_Yusubov_Development.pdf
Розмір:
633.96 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

2022 № 3 Сучасні інформаційні системи