Ett internationellt forskarlag har utvecklat en ny styrstrategi för mikronätanslutna PV-system som använder integral backstepping control (IBC) – en utveckling av backstepping control (BC)-tekniken.
Det senare är en rekursiv teknik som vanligtvis används för att extrahera maximal effekt från PV-systemet. Det fungerar genom att bryta ner det olinjära kontrollproblemet i en serie enklare delsystem. "IBC är en form av icke-linjärt styrsystem, som modifieras med hjälp av integrerad åtgärd för att hantera olika verkliga variationer i PV-matriser bättre", förklarade forskarna.
Den nya tekniken sägs också utföra styrning av spänningen i PV-systemets DC-länkspänningsslinga, såväl som för nätets aktiva/reaktiva effektslingor i mikronätet. Den kan också styra kompensationen av de harmoniska strömmarna i nätverket, injiceringen av batteriets kraft i nätet och slingan för den maximala kraftpunktsspårningen (MPPT).
Via Matlab-mjukvaran tillämpade forskarna det nya tillvägagångssättet på ett mikronätanslutet PV-system utrustat med batterienergilagring och en trefas multifunktionell två-nivå spänningskälla inverter (MVSI). MVSI styrs av en icke-linjär direkt effektstyrning (DPC) strategi, som vanligtvis används för nätanslutna spänningskälla omvandlare, och rymdvektormodulering (SVM), som är en vanlig teknik inom fältorienterad styrning för induktionsmotorer och permanentmagnet synkronmotorer.
De genomförde en serie simuleringar över sju scenarier med mikronätdrift och jämförde resultaten som uppnåddes med IBC-tekniken med de som uppnåddes med klassisk BC-styrning och proportional-integral (PI)-metoden, som består av en styrenhet som bildas genom att kombinera proportionell och integrerad kontrollåtgärd.
De fann att IBC-metoden var den mest exakta för att spåra prestanda för DC-bussspänningen. Det hade också bättre resultat när det gäller testning av reaktiv effekt, dynamiskt svar och laddningsströmsvågor. Slutligen presterade den också bättre för att minska total harmonisk distorsion (THD) och grundläggande amplitudvärden under specifika scenarier.
"De numeriska resultaten avslöjar den bättre egenskapen hos det föreslagna systemet när det gäller nuvarande kvalitet för olika förhållanden," sa forskarna. "På alla nivåer förblir IBC-styrenheten jämförelsevis bättre än BC- och PI-styrenheterna."
De introducerade den nya tekniken i tidningen "Robust integral backstepping control microgrid connected photovoltaic System with battery energy storage through multifunctional voltage source inverter using direct power control SVM-strategier", publicerad iEnergirapporter. Forskargruppen består av akademiker från Brothers Mentouri University och University of Bejaia i Algeriet, samt från Nisantasi University i Turkiet och University of the Antilles.
