توسعه و تحليل كنترل چندگانه سيستم خورشيدي به منظور افزايش پايداري شبكه

Develop and analyze multiple solar control systems to enhance network stability

امروزه توليد توان با استفاده از انرژي خورشيدي نقش مهمي را در توليد برق در سراسر جهان ايفا مي‌كنند. انرژي خورشيدي به دليل در دسترس بودن و امكان توليد در نواحي مسكوني، بدون آثار مخرب براي ساكنين منطقه اهميت ويژه‌اي در ميان انواع ديگر انرژي‌هاي تجديد پذير پيداكرده است. تحقيقات گسترده براي بهبود عملكرد اين دستگاه‌ها به‌ويژه سيستم‌هاي خورشيدي كه قابليت‌هاي چندگانه ازجمله هوشمند سازي كنترل براي كنترل انعطاف‌پذير توان و جبران توان راكتيو را دارند، بايد انجام گيرد. سيستم‌هاي خورشيدي در پايداري شبكه، قابليت اطمينان و حفاظت از شبكه در مقابل خطا بايد هوشمند شوند. در اين مقاله در گام اول يك سيستم فتوولتائيك متصل به شبكه تكفاز شامل مبدل افزاينده ولتاژ، اينورتر پل اچ و يك فيلتر LCL طراحي و مدل شده و در گام دوم دو استراتژي كنترلي متفاوت با امكان تزريق توان راكتيو براي كنترل سيستم بكار گرفته شده و سنكرونيزاسيون با استفاده از سيستم متعامد ساز انجام گرفته است. ساخت سيگنال‌هاي متعامد به‌طور چشمگيري به پويايي سيستم وابسته است، بدين منظور براي سنكرونيزاسيون دقيق و سريع جريان تزريقي به شبكه با ولتاژ شبكه از سيستم مرتبه دوم انتگرال گير تعميم يافته (SOGI) استفاده شده است. سيستم كنترلي اول با استفاده از روش كنترلي خودكار مدل شده است و سيستم كنترلي دوم كنترل بر مبناي مانيتورينگ ارائه شده است و حلقه كنترلي جريان به همراه جبران‌كننده هارمونيكي در هر دو روش كنترلي به كار گرفته شده است. شبيه‌سازي براي تاييد طرح‌ها و روشن شدن نقاط مثبت هر يك، در نرم‌افزار متلب/سيمولينك انجام گرفته است.

Today, among the major renewables, solar PV power generation plays an important role in generating electricity all around the world. Considering the availability and possibility of PV generation without reducing the quality of life. Hence, PV systems can provide energy solutions for individual houses. The PV systems are expected to be more controllable with both higher efficiency and higher reliability. Provision of ancillary and intelligent services, like Low Voltage Ride-Through, flexible active power control and reactive power compensation by PV systems, are key methods to reach higher utilization of solar PV energy in the power electricity generation. In this paper, and based on PQ theory, an extensive research has been done on single-phase grid-connected PV system. Therefore, a single phase double stage PV system is proposed where first stage is a DC-DC boost converter, which performs the MPP (Maximum Power Point) tracking by regulating its duty ratio. For extracting maximum power from the PV array, a P O (perturb and observe algorithm) based approach is utilized.