Et internationalt forskerhold har udviklet en ny kontrolstrategi for mikronetforbundne PV-systemer, der bruger integreret backstepping control (IBC) - en udvikling af backstepping control (BC) teknikken.
Sidstnævnte er en rekursiv teknik, der almindeligvis bruges til at udvinde den maksimale effekt fra PV-systemet. Det virker ved at opdele det ikke-lineære kontrolproblem i en række enklere undersystemer. "IBC er en form for ikke-lineært kontrolsystem, som er modificeret ved hjælp af integreret handling for at håndtere forskellige virkelige variationer i PV-arrays bedre," forklarede forskerne.
Den nye teknik siges også at udføre styring af spændingen af PV-systemets DC-linkspændingssløjfe, såvel som af nettets aktive/reaktive effektsløjfer i mikronettet. Den kan også styre kompensationen af netværkets harmoniske strømme, indsprøjtningen af batteriets strøm i nettet og løkken af den maksimale effektpunktsporing (MPPT).
Via Matlab-softwaren anvendte forskerne den nye tilgang til et mikronet-forbundet PV-system udstyret med batterienergilagring og en trefaset multifunktionel to-niveau spændingskildeinverter (MVSI). MVSI styres af en ikke-lineær direkte effektstyring (DPC) strategi, som generelt bruges til nettilsluttede spændingskildeomformere, og rumvektormodulation (SVM), som er en almindelig teknik i feltorienteret styring til induktionsmotorer og permanentmagnet synkronmotorer.
De gennemførte en række simuleringer over syv scenarier med mikronetdrift og sammenlignede resultaterne opnået ved IBC-teknikken med resultaterne opnået ved klassisk BC-styring og proportional-integral-tilgangen (PI), som består af en controller dannet ved at kombinere proportional og integreret kontrolhandling.
De fandt ud af, at IBC-metoden var den mest nøjagtige til at spore ydeevnen af DC-busspændingen. Det havde også bedre resultater med hensyn til test af reaktiv effekt, dynamisk respons og ladestrømsbølger. Endelig klarede den sig også bedre til at reducere total harmonisk forvrængning (THD) og fundamentale amplitudeværdier under specifikke scenarier.
"De numeriske resultater afslører den bedre karakteristik af det foreslåede system med hensyn til nuværende kvalitet for forskellige forhold," sagde forskerne. "På alle niveauer forbliver IBC-controlleren forholdsvis bedre end BC- og PI-controllere."
De introducerede den nye teknik i papiret "Robust integral backstepping control microgrid connected photovoltaic System with battery energy storage through multifunctional voltage source inverter using direct power control SVM strategier," offentliggjort iEnergirapporter. Forskergruppen består af akademikere fra Brothers Mentouri University og University of Bejaia i Algeriet, samt fra Nisantasi University i Tyrkiet og University of the Antilles.
