Model Predictive Control of a double stage AC/DC converter for grid-interface of energy storage devices

This thesis presents a multi-objective model predictive control algorithm to implement the control of a bidirectional double-stage AC/DC power conversion system, used to interface an energy storage device with a power grid. The converter topology is based on two-stage conversion, consisting in a dual active bridge, controlled using the phase shift modulation, in cascade with a grid-connected inverter/rectifier. In order to control the charge and discharge of the battery, the dc-link voltage and the grid current, a multi-objective predictive control is introduced embedding the control of both conversion stages in a single control action.

Model Predictive Control di un convertitore AC/DC a doppio stadio per l'interfacciamento alla rete di dispositivi per l'accumulo di energia. Questa tesi presenta un algoritmo model predictive multiobiettivo per l'implementazione del controllo di un convertitore AC/DC a doppio stadio usato per l'interfacciamento alla rete di dispositivi per l'accumulo di energia. La topologia del convertitore è basata su un dual active bridge, controllato con la phase shift modulation, in cascata ad un inverter/raddrizzatore connesso a rete. Per controllare la carica e scarica della batteria, la tensione del dc-link e la corrente di rete, viene introdotto un controllo predittivo multiobiettivo che integra il controllo di entrambi gli stadi di conversione in una singola azione di controllo.