Control System for Multilevel Invertor of Solar Power Station

Abstract

Розроблено закон керування та структуру мережевого багаторівневого інвертора сонячної електростанції, який до-зволяє утримувати режим роботи сонячного модуля в області точки відбору максимальної потужності і збільшити продуктивність сонячного модуля. Запропоновано вдосконалену модель регулятора поздовжньої складової струму ін-вертора, яка враховує рівень споживання реактивної потужності з вузла мережі, поточну напругу мережі та напругу сонячного модуля і дозволяє оптимізувати роботу інвертора як зі сторони сонячного модуля, так і з боку мережі за напругою. Запропоновано вдосконалену модель регулятора поперечної складової струму інвертора, яка враховує відно-шення спожитої активної потужності з вузла мережі до поточної потужності сонячного модуля і дозволяє оптимі-зувати роботу інвертора за навантаженням та частотою. Розглянуто приклад реалізації системи керування інвер-тором із запропонованими моделями на базі високопродуктивного мікроконтролера. Бібл. 8, рис. 3. Ключові слова: інвертор, керування, сонячний модуль.Разработан закон управления и структура сетевого многоуровневого инвертора солнечной электростанции, который позволяет удерживать режим работы солнечного модуля в области точки отбора максимальной мощности и увели-чить производительность солнечного модуля. Предложена усовершенствованная модель регулятора продольной со-ставляющей тока инвертора, которая учитывает уровень потребления реактивной мощности из узла сети, теку-щее напряжение сети и напряжение солнечного модуля и позволяет оптимизировать работу инвертора как со сто-роны солнечного модуля, так и со стороны сети по напряжению. Предложена усовершенствованная модель регуля-тора поперечной составляющей тока инвертора, которая учитывает отношение потребляемой активной мощно-сти из узла сети к текущей мощности солнечного модуля и позволяет оптимизировать работу инвертора по нагруз-ке и частоте. Рассмотрен пример реализации системы управления инвертором с предложенными моделями на базе высокопроизводительного микроконтроллера. Библ. 8, рис. 3. Ключевые слова: инвертор, управление, солнечный модуль.Вступ. Обсяг виробництва тонкоплівкових соня-чних модулів значно зріс за останні роки, що в свою чергу обумовлює зростання пропозиції на ринку елек-троенергії з боку сонячних електростанцій [1]. Для формування вихідної змінної напруги в якості узго-джувальних пристроїв значну популярність здобули багаторівневі мережеві інвертори напруги, що виго-товляються серійно [2]. Основною перевагою багато-рівневих інверторів перед традиційними однорівне-вими є покращена форма вихідної напруги, менші втрати в силовій частині, покращена електромагнітна сумісність [3]. Разом з тим недоліками вказаних при-строїв є збільшення кількості силових ключів та від-повідного ускладнення системи керування комутаці-єю, а при використанні їх в межах сонячних електро-станцій вимагає ще й додаткової адаптації до вимог існуючої електроенергетичної системи.Постановка задачі. В роботах [3, 4] розгляда-ються моделі перспективних багаторівневих каскад-них інверторів, які застосовуються в яко...