روش کنترل جدید برای مبدل رابط شبکه فتوولتائیک چندمنظوره با درنظر گرفتن ظرفیت نامی اینورتر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (نظری)

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی کامپیوتر و صنایع، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

10.48301/kssa.2024.408790.2637

چکیده

مطالعات متعدد مزایای به‌کارگیری توابع جانبی را در استراتژی کنترل مبدل‌های رابط شبکه PV نشان داده‌اند. بااین‌وجود، اکثر آن‌ها اولویت‌بندی تزریق توان PV، به‌عنوان وظیفه اصلی مبدل‌های رابط شبکه PV و محدودکردن جبران‌سازی باتوجه‌به ظرفیت اینورتر را درنظر نمی‌گیرند. هدف اصلی این مقاله پیشنهاد یک روش کنترلی جدید برای مبدل رابط شبکه PV چندمنظوره، به‌منظور افزایش کیفیت توان در نقطه اتصال به شبکه با درنظرگرفتن ظرفیت اینورتر است. این روش ظرفیت نامی اینورتر را با فاکتور جریان حداکثر درنظر می‌گیرد و جریان اینورتر را محدود کرده تا از اضافه ظرفیت اینورتر جلوگیری کند، و همچنین عملکردهای مبدل را که شامل: تزریق توان اکتیو، جبران‌سازی نامتعادلی بار، جبران‌سازی توان راکتیو، و جبران-سازی هارمونیک جریان می‌شود را مدیریت می‌کند. توجه به حداکثر جریان اینورتر برای حفظ عمر نیمه‌هادی‌ها و اطمینان از نقش اصلی اینورتر در تزریق توان اکتیو به شبکه بسیار مهم است. در این استراتژی تزریق توان اکتیو به شبکه به‌همراه جبران نامتعادلی بار بر بهبود کیفیت توان ارجحیت دارد. استراتژی کنترلی بر مبنای استخراج مولفه‌های اکتیو و راکتیو لحظه‌ای جریان برای هر فاز با قاب مرجع متغیر است. استراتژی کنترلی پیشنهادی برای یک مبدل رابط شبکه PV متصل به شبکه دوطبقه در یک سیستم توزیع برق سه‌فاز چهارسیمه اجرا می‌شود. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار MATLAB/Simulink انجام می‌شود. نتایج شبیه‌سازی و مقایسه با استراتژی کنترلی متداول توان‌های لحظه‌ای تک‌فاز، عملکرد و کارایی مطلوب استراتژی پیشنهادی را از نظر تزریق توان PV، جبران‌سازی نامتعادلی بار، جبران‌سازی توان راکتیو و جبران‌سازی هارمونیک-های جریان بار، بدون اضافه جریان اینورتر، نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A new control strategy for multifunctional PV grid interface converter considering the inverter rating

نویسندگان [English]

  • Hadi Afkar 1
  • Mostafa Esmaeeli 2
1 Department of Electrical Engineering Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
2 Faculty of Computer and Industrial Engineering, Birjand University of Technology, Birjand, Iran
چکیده [English]

Several studies have shown the benefits of using auxiliary functions in the control strategy of PV grid interface converters. Most studies do not consider the necessity of prioritizing the injection of PV power into the grid and limiting the compensation according to the available capacity of the inverter. The main goal of this paper is to propose a new control strategy for the multifunctional PV grid interface converter, in order to improve the power quality at the PCC by considering the capacity of the inverter. This strategy considers the inverter's rated capacity in terms of the maximum current factor. This method limits the inverter current to prevent overrating operations of the inverter and also manages the functions of the PV grid interface converter. limiting the inverter's rated capacity in terms of maximum current is very important not only to preserve the life of semiconductors but also to ensure the primary role of the inverter in injecting active power into the grid. In this strategy, injecting active power into the network along with load imbalance compensation has priority over improving power quality. The control strategy is based on extracting active and reactive components of the current per phase with a variable reference frame. The proposed control strategy for a two-stage grid-connected PV interface converter is implemented in a three-phase, four-wire power distribution system. Simulation is done by MATLAB/Simulink software. The simulation results and comparison with the conventional control strategy show the good performance of the proposed strategy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • multifunctional PV grid interface converter
  • current harmonics
  • THD
  • power quality improvement

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 06 اسفند 1402
  • تاریخ دریافت: 05 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری: 19 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 29 بهمن 1402