بهره برداري هاب انرژي با استفاده از روش كنترل پيش بين مبتني بر مدل مقاوم با در نظر گرفتن خطاي پيش بيني بار الكتريكي

Operation of Energy Hub using Robust Model Predictive Control considering Uncertainties of Forecasted Electrical Loads

چكيده: در سيستم چند حامله انرژي، نقاطي فيزيكي بنام هاب انرژي وجود دارند كه محل تحويل انرژي به مصرف­كننده بوده و امكان تبديل و ذخيره­سازي انرژي را نيز دارند. امروزه كنترل­ پيش‌بين مبتني بر مدل روشي مؤثر در كنترل اين سامانه محسوب مي­شود اما اين روش توانايي رويارويي با عدم قطعيت سامانه را ندارد. در اين مقاله براي رفع اين ضعف عدم­قطعيت ناشي از خطاي پيش­بيني بارهاي الكتريكي به‌صورت اغتشاش به مدل فضاي حالت سامانه اضافه مي‌شود سپس از كنترل­كننده پيش­بين مبتني بر مدل مقاوم بر مبناي ماتريس­هاي نابرابري­هاي خطي استفاده مي­شود. كنترل­كننده پيشنهادي براي كنترل هاب انرژي شامل ترانسفورماتور، بويلر، CHP و ذخيره­سازهاي حرارتي و الكتريكي با در نظر گرفتن برنامه پاسخگويي بار به ­كار گرفته مي­شود. نتايج شبيه­سازي نشان مي­دهد كه باوجود عدم­قطعيت روش كنترل ­پيش­بين مقاوم نسبت به كنترل پيش­بين معمولي برنامه­ريزي دقيق­تري را براي سامانه انجام مي­دهد.

Abstract: Multi-carrier systems have a number of physical nodes which are called energy hub, providing energy for consumers. Energy hub converts and stores energy as well. Recently, Model Predictive Control has been widely used to efficiently control Hubs. MPCs show no high performance facing to system uncertainties. In this paper to address this weakness, uncertainties of forecasted electrical loads has been added as disturbance to the state-space model of the system. Then LMI based Robust Model Predictive Controller studied on the EH consisting of transformer, boiler, CHP, electrical and heat storages considering demand side management. As simulation results show, Robust predictive controller carry outs more precise planning for the system than predictive controller, whilst uncertainty exists.