Comparative performance of sistema de control UPQC basado en PI-GWO, controladores de orden fraccional y agente de aprendizaje por refuerzo
Autores: Nicola, Marcel; Nicola, Claudiu-Ionel; Sacerdoianu, Dumitru; Vintil, Adrian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, basado en un punto de referencia sobre el rendimiento de un Acondicionador de Calidad de Energía Unificado (UPQC), se presenta la mejora de este rendimiento de forma comparativa mediante el uso de controladores tipo Proporcional Integrador (PI) optimizados por un método de inteligencia computacional Grey Wolf Optimization (GWO), controladores tipo orden fraccional (FO) basados en cálculo fraccional diferencial e integral, y un controlador tipo PI en conjunto con un agente de Aprendizaje por Refuerzo-Twin-Delayed Deep Deterministic Policy Gradient (RL-TD3). Los principales componentes del UPQC son un filtro activo en serie y un Filtro Activo en Paralelo (APF) acoplado a un circuito intermedio de CC común. El filtro activo en serie proporciona la referencia de voltaje para el APF, que a su vez corrige tanto el contenido armónico introducido por la carga como el voltaje en el circuito intermedio de CC. El rendimiento del UPQC se mejora utilizando los tipos de controladores mencionados anteriormente en la estructura del APF. Los principales indicadores de rendimiento del sistema de control UPQC-APF para los controladores mencionados anteriormente son: error estacionario, ondulación de voltaje y dimensión fractal (DF) del voltaje en el circuito intermedio de CC. También se presentan resultados sobre la mejora tanto de la distorsión armónica total (THD) de corriente como de voltaje en el caso de, respectivamente, una carga lineal y no lineal altamente contaminante en términos de contenido armónico. Las simulaciones numéricas realizadas en un entorno MATLAB/Simulink demuestran un rendimiento superior del sistema de control UPQC-APF al utilizar PI con agente RL-TD3 y controlador tipo FO en comparación con controladores PI clásicos.
Descripción
En este documento, basado en un punto de referencia sobre el rendimiento de un Acondicionador de Calidad de Energía Unificado (UPQC), se presenta la mejora de este rendimiento de forma comparativa mediante el uso de controladores tipo Proporcional Integrador (PI) optimizados por un método de inteligencia computacional Grey Wolf Optimization (GWO), controladores tipo orden fraccional (FO) basados en cálculo fraccional diferencial e integral, y un controlador tipo PI en conjunto con un agente de Aprendizaje por Refuerzo-Twin-Delayed Deep Deterministic Policy Gradient (RL-TD3). Los principales componentes del UPQC son un filtro activo en serie y un Filtro Activo en Paralelo (APF) acoplado a un circuito intermedio de CC común. El filtro activo en serie proporciona la referencia de voltaje para el APF, que a su vez corrige tanto el contenido armónico introducido por la carga como el voltaje en el circuito intermedio de CC. El rendimiento del UPQC se mejora utilizando los tipos de controladores mencionados anteriormente en la estructura del APF. Los principales indicadores de rendimiento del sistema de control UPQC-APF para los controladores mencionados anteriormente son: error estacionario, ondulación de voltaje y dimensión fractal (DF) del voltaje en el circuito intermedio de CC. También se presentan resultados sobre la mejora tanto de la distorsión armónica total (THD) de corriente como de voltaje en el caso de, respectivamente, una carga lineal y no lineal altamente contaminante en términos de contenido armónico. Las simulaciones numéricas realizadas en un entorno MATLAB/Simulink demuestran un rendimiento superior del sistema de control UPQC-APF al utilizar PI con agente RL-TD3 y controlador tipo FO en comparación con controladores PI clásicos.