Optimized generalized super twisting observer based active disturbance rejection control method for PV/Battery energy storage system within DC microgrids under uncertainty and disturbances
Rattachement africain : Algérie, fr, sa. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
The integration of photovoltaic (PV) system with battery energy storage system (BESS) in standalone DC microgrids provides significant advantages including direct DC coupling, reduced conversion stages and power losses, and enhanced power quality and system efficiency. However, complex dynamic interactions among DC-bus voltage, BESS current, and PV characteristics create substantial control challenges under system uncertainties and disturbances such as parameter variations, irradiance fluctuations, and load changes. To address these challenges, this paper proposes a novel optimized active disturbance rejection control (ADRC) strategy for simultaneous regulation of the DC microgrid voltage and BESS current. The key innovation consists in replacing the traditional extended state observer-based ADRC with an optimized generalized super-twisting extended state observer (OGSTESO), which delivers faster convergence, superior disturbance estimation accuracy, and enhanced robustness. This substitution significantly improves both transient and steady-state performance while mitigating the drawbacks of traditional observers-based ADRC. Additionally, the rime-ice called the RIME optimization algorithm was adopted in this paper to tune and optimize the GSTESO-based ADRC parameters to achieve optimal performance and adaptability under different operating conditions. The new optimized GSTESO-based ADRC enhances the control loops in terms of dynamic and steady state performance, tracking accuracy, robustness against system uncertainties and external disturbance, and noise mitigation. Finite-time stability and convergence of the GSTESO are verified via quadratic Lyapunov function analysis. Finally, simulation and hardware-in-the-loop (HIL) validation demonstrate the proposed OGSTESO-ADRC scheme’s superior performance, robustness, and effectiveness compared to traditional ADRC methods in guarantying stable PV/BESS-based DC microgrid operation under diverse uncertainties and disturbances.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Optimized generalized super twisting observer based active disturbance rejection control method for PV/Battery energy storage system within DC microgrids under uncertainty and disturbances
- Date Crossref
- 01/10/2025
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University Mohamed Boudiaf of M'sila Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université de Bretagne Occidentale pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut de Recherche Dupuy de Lôme Institut de Recherche Dupuy de Lôme, Togo (ville ou établissement reconnu, pays non nommé)Structure de recherche
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University of Guelma Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Université Djilali de Sidi Bel Abbès Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Prince Sattam Bin Abdulaziz University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Béjaïa University of Béjaïa, Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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University of M’sila University Pole Electrical Engineering Laboratoiry Algérie (pays nommé en fin d’affiliation)Université ou école supérieure
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University of Brest pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of 8 May 1945 Guelma Electrical Engineering Laboratory of Guelma (LGEG) Algérie (pays nommé en fin d’affiliation)Université ou école supérieure
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Djillali Liabes University of Sidi Bel-Abbes ICEPS Laboratory Algérie (pays nommé en fin d’affiliation)Université ou école supérieure
University Mohamed Boudiaf of M'sila (Algérie), Centre National de la Recherche Scientifique et Université de Bretagne Occidentale, avec 9 autres affiliations. Pays d’affiliation : Algérie, Togo.
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