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Sekundärregelung und Koordination verkoppelter Microgrids

  • Jonathan Hermann ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit beschäftigt er sich mit dem Entwurf von Kommunikationstopologien für verteilte Regelsysteme.

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    Bernhard Hammer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet für Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit befasst er sich mit der Regelung umrichterbasierter Energienetze.

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    Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski ist Leiter des Fachgebietes Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Methodenorientierte Forschungsschwerpunkte sind der Entwurf linearer und nichtlinearer Mehrgrößenregelungen, Multiagentensysteme sowie Modellierung und Entwurf verteilter Systeme. Anwendungsorientierte Schwerpunkte sind die Modellbildung, der Entwurf und die digitale Regelung mechatronischer Systeme.

Veröffentlicht/Copyright: 30. November 2019

Zusammenfassung

Der vorliegende Beitrag behandelt die hierarchische Regelung von Microgrids mit leistungselektronischer Einspeisung sowie die Verkopplung solcher Microgrids zu Verbundnetzen. Zur Regelung einzelner Microgrids wird eine Sekundärregelung vorgeschlagen, die auf einer Lastschätzung und einem Ausgangsregulierungsansatz basiert. Sie erzielt stationäre Genauigkeit in Frequenz und Leistungsaufteilung. Um den Verbund von auf diese Weise sekundärgeregelten Microgrids zu koordinieren, wird schließlich ein konsensusbasierter Ansatz zur Tertiärregelung präsentiert.

Abstract

This article considers the hierarchical control of inverter-based microgrids. Thereby, we discuss single microgrids in islanded mode as well as multiple microgrids coupled over power lines. We propose a secondary control scheme based on load estimation and output regulation for a single microgrid. This control scheme achieves stationary accuracy in frequency regulation and power sharing. To coordinate multiple coupled microgrids, we present a consensus-based tertiary control approach.

Award Identifier / Grant number: 0324101

Funding statement: Diese Arbeit ist finanziert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unter dem Förderkennzeichen 0324101.

About the authors

Jonathan Hermann

Jonathan Hermann ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit beschäftigt er sich mit dem Entwurf von Kommunikationstopologien für verteilte Regelsysteme.

Bernhard Hammer

Bernhard Hammer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet für Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit befasst er sich mit der Regelung umrichterbasierter Energienetze.

Ulrich Konigorski

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski ist Leiter des Fachgebietes Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Methodenorientierte Forschungsschwerpunkte sind der Entwurf linearer und nichtlinearer Mehrgrößenregelungen, Multiagentensysteme sowie Modellierung und Entwurf verteilter Systeme. Anwendungsorientierte Schwerpunkte sind die Modellbildung, der Entwurf und die digitale Regelung mechatronischer Systeme.

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Received: 2019-06-28
Accepted: 2019-10-13
Published Online: 2019-11-30
Published in Print: 2019-11-18

© 2019 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

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