Dağıtım şebekesine bağlı 1 MWh batarya enerji depolama sistemi: Tasarım, modelleme ve denetim

Batarya enerji depolama sistemi (BEDS), son zamanlarda modern akıllı şebekelerin sistem bileşeni olmak için güçlü bir aday haline gelmektedir. Bu tezde, 34,5 kV'luk bir dağıtım şebekesine bağlı iki aşamalı 1MWh kapasiteli bir BEDS tasarlanmış ve benzetim çalışmaları yapılmıştır. Sistemin güç katı, üç fazlı yıldız bağlantılı 11 seviyeli bir kaskat H-köprü (KHK) dönüştürücü ve KHK dönüştürücüsünün her bir alt modülüne bağlı bir DC-DC dönüştürücüden oluşmaktadır. İlk olarak, modelleme, tasarım ve kablo şemaları açısından hücreden pakete hiyerarşik bir düzende esas olarak batarya depolama birimine odaklanan BEDS bileşenleri hakkında güncel bir literatür taraması sunulmuştur. Daha sonra, KHK dönüştürücü topolojisi, depolama kapasitesi ve anahtarlama elemanları açısından diğer güç elektroniği arayüzleri ile karşılaştırılmıştır. KHK dönüştürücü topolojisinin seri bağlı batarya sayısını en aza indirdiği gösterilmiştir. BEDS ile şebeke arasında aktif ve reaktif güç alışverişi yapmak için ayrılmış akım kontrolüne dayalı bir denetim sisteminin yanı sıra BEDS'nin güç devresinin modelleme detayları açıklanmıştır. Son olarak, bataryaları şarj/deşarj etmek için her bir alt modüldeki çift yönlü buck-boost dönüştürücüyü kontrol etmek amacıyla doğrusal olmayan bir durum geri beslemeli kesin doğrusallaştırma denetleyicisi tasarlanmıştır. Ayrıca bu denetleyicinin da-bağı kapasitör gerilimini stabilize edebildiği de gösterilmiştir. Daha sonra, tasarlanan sistemin aküyü şarj ederken ve deşarj ederken dağıtım şebekesi ile aktif/reaktif güç alışverişi yapma kabiliyetini test etmek için simülasyon testleri yapılır.