Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції

Розроблено закон керування та структуру мережевого багаторівневого інвертора сонячної електростанції, який дозволяє утримувати режим роботи сонячного модуля в області точки відбору максимальної потужності і збільшити продуктивність сонячного модуля. Запропоновано вдосконалену модель регулятора позд...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2015
Автор:	Левицький, С.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2015
Назва видання:	Електротехніка і електромеханіка
Теми:	Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149377
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції / С.М. Левицький // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 5. — С. 55–58. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-149377
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1493772019-02-22T01:23:03Z Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції Левицький, С.М. Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Розроблено закон керування та структуру мережевого багаторівневого інвертора сонячної електростанції, який дозволяє утримувати режим роботи сонячного модуля в області точки відбору максимальної потужності і збільшити продуктивність сонячного модуля. Запропоновано вдосконалену модель регулятора поздовжньої складової струму інвертора, 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 відношення спожитої активної потужності з вузла мережі до поточної потужності сонячного модуля і дозволяє оптимізувати роботу інвертора за навантаженням та частотою. Розглянуто приклад реалізації системи керування інвертором із запропонованими моделями на базі високопродуктивного мікроконтролера. Разработан закон управления и структура сетевого многоуровневого инвертора солнечной электростанции, который позволяет удерживать режим работы солнечного модуля в области точки отбора максимальной мощности и увеличить производительность солнечного модуля. Предложена усовершенствованная модель регулятора продольной составляющей тока инвертора, которая учитывает уровень потребления реактивной мощности из узла сети, текущее напряжение сети и напряжение солнечного модуля и позволяет оптимизировать работу инвертора как со стороны солнечного модуля, так и со стороны сети по напряжению. Предложена усовершенствованная модель регулятора поперечной составляющей тока инвертора, которая учитывает отношение потребляемой активной мощности из узла сети к текущей мощности солнечного модуля и позволяет оптимизировать работу инвертора по нагрузке и частоте. Рассмотрен пример реализации системы управления инвертором с предложенными моделями на базе высокопроизводительного микроконтроллера. Purpose. The development of control law for network multilevel invertor of solar power station and design device for control law realization. Methodology. At synthesis of control law theory of automatic control, power network engineering and circuit technique are considered. The control law for distributive control over the direct-axis and quadrature-axis currents of invertor after abc-dq transform of three phase current’s momentary value is used. Results. The improved model of regulator of direct-axis invertor’s current is developed and provides the voltage optimization of invertor’s operating both from solar module and from network by means of calculation the reactive power consumption from network, voltage on network and voltage on solar module. The improved model of regulator of quadratureaxis invertor’s current is developed and provides the power and frequency optimization of invertor’s operating by means of calculation ratio of active power consumption and power from solar module. Originality. The offered control law and device, which realize it, is working out on secondary loop from power network smart grid with active and reactive power consumption monitoring. That provides the optimal operation of solar station both from solar module and from power network. Practical value. The proposed control law and structure of the network multilevel invertor for solar power station provide the operate mode of solar module in maximum power point and increasing the solar module’s productivity. 2015 Article Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції / С.М. Левицький // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 5. — С. 55–58. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.5.07 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149377 621.314 uk Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
spellingShingle	Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Левицький, С.М. Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції Електротехніка і електромеханіка
description	Розроблено закон керування та структуру мережевого багаторівневого інвертора сонячної електростанції, який дозволяє утримувати режим роботи сонячного модуля в області точки відбору максимальної потужності і збільшити продуктивність сонячного модуля. Запропоновано вдосконалену модель регулятора поздовжньої складової струму інвертора, 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 відношення спожитої активної потужності з вузла мережі до поточної потужності сонячного модуля і дозволяє оптимізувати роботу інвертора за навантаженням та частотою. Розглянуто приклад реалізації системи керування інвертором із запропонованими моделями на базі високопродуктивного мікроконтролера.
format	Article
author	Левицький, С.М.
author_facet	Левицький, С.М.
author_sort	Левицький, С.М.
title	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
title_short	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
title_full	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
title_fullStr	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
title_full_unstemmed	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
title_sort	система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/149377
citation_txt	Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції / С.М. Левицький // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 5. — С. 55–58. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT levicʹkijsm sistemakeruvannâbagatorívnevimínvertoromsonâčnoíelektričnoístancíí
first_indexed	2025-07-12T21:59:32Z
last_indexed	2025-07-12T21:59:32Z
_version_	1837480101740019712
fulltext	ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №5 55 © С.М. Левицький УДК 621.314 С.М. Левицький СИСТЕМА КЕРУВАННЯ БАГАТОРІВНЕВИМ ІНВЕРТОРОМ СОНЯЧНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СТАНЦІЇ 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 якості перетво- рювальних агрегатів регульованих асинхронних елек- троприводів. Вказані моделі досліджені для двигун- ного режиму електроприводу з традиційною для бага- торівневих інверторів векторною системою керуван- ня, однак в них відсутній аналіз роботи інверторів в генераторному режимі роботи електроприводу, аналіз паралельної роботи на електричну мережу, що підтве- рджує необхідність проведення досліджень в напрям- ку синтезу систем керування багаторівневими інвер- торами, орієнтованими на застосування в сонячних електростанціях. Запропонований варіант системи керування ін- вертором в роботі [5] передбачає застосування конт- ролера з високопродуктивним DSP ядром, який ком- бінує керування вузлом комутації ключів з задачею відслідковування точки максимальної потужності со- нячного модуля та струму заряду акумулятора авто- номної СЕС, однак ефективне керування інвертором сонячної батареї в реальному часі вимагає узгодження ряду незалежних параметрів як з боку сонячного мо- дуля так і з боку електричної мережі (напруга, частота електричної мережі, активна та реактивна потужнос- ті). Врахування останніх параметрів в контролері ін- вертора зручно розв’язує задачу ефективного керу- вання енергетичною системою з точки зору концепції Smart Grid. Отже, метою роботи є розробка закону керуван- ня мережевим багаторівневим інвертором сонячної електростанції та пристрою для реалізації розробле- ного закону, який враховує параметри інвертора, ме- режі та дозволяє оптимізувати роботу силового моду- ля сонячної електростанції. Результати досліджень. Значення напруги на виході фотогальванічних панелей постійно змінюєть- ся внаслідок таких факторів як погодні умови, час доби та температура панелей [6]. Стан конденсатора батареї сонячних елементів також змінюється в зале- жності від того, заряджений він чи розряджений. Ва- жливим фактором з точки зору розробки системи ке- рування інвертором є забезпечення роботи сонячного батареї в районі точки відбору максимальної потуж- ності. Алгоритм пошуку такого режиму роботи пови- нен передбачати пошук цієї точки в широкому діапа- зоні напруги для того, щоб уникнути попадання на локальні максимуми, що виникають внаслідок корот- кочасних змін зовнішнього середовища (наприклад, попадання панелі в тінь невеликої хмари). Особливістю 56 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №5 такого інкрементного індукційного алгоритму є те, що пристрій не працюватиме постійно з максималь- ною продуктивністю, а знаходиться постійно в пошу- ку такого стану. Зазначений алгоритм в серійних со- нячних однорівневих інверторах комбінується з обчи- сленням похідної потужності сонячного модуля від напруги на вході інвертора, яка прирівнюється до ну- ля, надаючи в такий спосіб системі керування значен- ня шуканого квазіекстремуму або екстремумів в ме- жах визначеного робочого діапазону напруг. В сучасних системах векторного керування ін- верторами, які набули застосування в частотних елек- троприводах, використовується приведення трифазної системи струмів інвертора до ортогональної d-q- системи координат. При цьому вихідна напруга на виході інвертора відповідно встановлюється пропор- ційною до поздовжньої складової струму Id, а вихідна потужність забезпечується відповідним значенням по- перечної складової Iq. У випадку узгодження роботи багаторівневого інвертора з мережею для відслідкову- вання точки квазіекстремуму вольт-амперної характе- ристики (ВАХ) сонячного модуля поздовжня та попе- речна складові струму багаторівневого інвертора ана- логічно забезпечуватимуть напругу та потужність, яка зі сторони входу інвертора зніматиметься з сонячного модуля, а зі сторони виходу – віддаватиметься в мере- жу. Таким чином, структура внутрішнього контуру системи керування багаторівневим інвертором та його силова частина матиме вигляд, наведений на рис. 1 (на прикладі трирівневого інвертора). Рис. 1. Функціональна схема трирівневого мережевого інвертора з внутрішніми контурами регулювання струмів Id та Iq Блок обчислення квазіекстремуму БОК в такій системі обчислює координати області точки відбору максимальної потужності та формує сигнали завдання за напругою Ur та за потужністю Pr для регуляторів поздовжньої Id та відповідно поперечної складової Iq струму інвертора. Зворотні зв’язки вказаних регуля- торів реалізовуються шляхом переводу трифазної си- стеми струмів Іa, Ib та Ic до ортогональної Id та Iq. Перетворення здійснюється відповідно кута електро- магнітного навантаження інвертора θ, що відповідає куту навантаження електричної машини, яка працює паралельно з мережею. Кут електромагнітного навантаження інвертора θ обчислюється системою в часовому інтервалі як різ- ниця частот напруги мережі та інвертора відповідно . 0    fdt (1) Різниця частот в структурі запропонованої сис- теми визначається в часовому інтервалі на відповід- ному проміжку як час від моменту видачі команди системою комутації на вмикання ключа VT1 до моме- нту переходження через 0 кривої напруги мережі (по фазі А) в додатному напрямку (сигнал γ). Блок перетворення трифазної системи струмів «a-b-c» до ортогональної «d-q», який забезпечує зво- ротними зв’язками регулятори струмів реалізовує си- стему рівнянь (2)                                                                        . 3 2 sin 3 2 sinsin 3 2 ; 3 2 cos 3 2 coscos 3 2 c ba c ba i ii Iq i ii Id (2) Для забезпечення режиму утримання сонячного модуля в точці максимальної потужності автоматичні ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №5 57 регулятори напруги (поздовжньої складової струму інвертора Id) та потужності (поздовжньої складової струму інвертора Iq) функціонують відповідно до ПІ- закону регулювання та описуються системою рівнянь.                                               ,Pr 1 Pr ;1 0 0 t p iq ppq t cu id cuu pd dtIqk T IqkkIrq dtIdUskUrku T IdUskUrk kIrd (3) де kpd та kpq – коефіцієнти підсилення регуляторів по- здовжньої та поперечної складових струму інвертора відповідно; Tid та Tiq – постійні часу інтегрування ре- гуляторів; ku – коефіцієнт з розмірністю провідності для приведення напруги в каналі завдання регулятора до відповідного значення струму на вході вимірюва- льного органу регулятора; kcu – коефіцієнт корекції завдання за напругою на виході інвертора (забезпечує компенсацію відхилення вихідної напруги за рахунок спаду напруги в силовому колі інвертора при зміні навантаження); Ur та Pr – задані значення напруги та потужності інвертора відповідно, що визначаються, виходячи з утримання режиму сонячного модуля в області квазіекстремуму; Ird та Irq – вихідні сигнали регуляторів поздовжньої та поперечної складових струму інвертора. Блок зворотного перетворення ортогональної си- стеми обчислених оптимальних значень струмів Ird та Irq до трифазної системи напруг керування плечами моста інвертора Ura-Urb-Urc працює відповідно до системи                         . ; cos3sin cossin3 2 1 ;cossin UrbUraUrc Ird Irq Urb IrqIrdUra (4) Контролер скиду КС (рис. 1) активується вихід- ним сигналом S0 модуля ШІМ з відповідною шпару- ватістю у тому випадку, коли сонячний модуль гене- рує надлишкову потужність, а його слід утримувати в точці відбору максимуму потужності без відхилення вхідної напруги від області допустимих значень. Над- лишкова потужність скидається через шунт Rш, або може використовуватись для підзарядки акумулятор- ної батареї (за наявності). Запропонована структура системи керування ме- режевим інвертором вирішує локальну задачу утри- мання режиму роботи пари «сонячний модуль – ін- вертор» в точці квазіекстремуму ВАХ за умови стабі- лізації вихідних параметрів енергії, яка віддається в мережу – напруги та частоти. На вказані параметри впливає не лише робота сонячного модуля, але й ба- ланс активної та реактивної потужності, яка віддаєть- ся в мережу та споживається з неї. Тому охоплення запропонованої системи керування відповідними зво- ротними зв'язками за відхиленням P та Q дозволить збільшити стійкість системи та покращити якість ре- гулювання напруги та частоти електроенергії з СЕС. Автоматичний регулятор частоти на електричних станціях часто реалізовується у вигляді астатичного ПІ-регулятора, який свій регулюючий вплив направ- ляє на компенсацію відхилення поточної активної потужності P від заданої при досягненні рівності час- тот мережі і генеруючого блоку [7]. У випадку мере- жевого інвертора вказану задачу можна вирішити в наступний спосіб. Керування потужністю (та вихід- ною частотою) інвертора здійснюється зміною попе- речної складової струму інвертора Iq відповідним регулятором. На вимірювальний вхід даного регуля- тора замість незалежної змінної потужності освітлен- ня сонячного модуля Росв подається відношення по- тужностей освітлення та спожитої з мережі Росв/Рсп. Регулювання величини поперечної складової струму інвертора та керування ланкою скиду потужності здійснюється в залежності від величини співвідно- шення потужностей. Автоматичні регулятори напруги вимагають бі- льшої швидкодії та розробляються за комбінованим принципом, основу якого складає ПД-регулятор з від- повідною передавальною функцією [7]. Для системи керування мережевим інвертором можна використати подібний підхід, тобто регулююча дія Ur має обчис- люватись як різниця між напругою у вузлі мережі (виходячи з балансу реактивної потужності) та напру- гою, що відповідає заданій потужності освітлення в точці квазіекстремуму. З врахуванням зазначеного система рівнянь регуляторів (3) матиме вигляд:                                                                                                                                                  , 1 , / 1 0 0 t сп осв pi iqсп осв pipq cuк мер сп udd t cuк мер сп u id cuк мер сп u pd dtIq P P k T Iq P P kkIrq dtIdUskU X Q kdT dtIdUskU X Q k T IdUskU X Q k kIrd (5) де Tdd – стала часу диференціювання каналу регулю- вання Id, Uк – напруга, що відповідає заданій потуж- ності освітлення в точці квазіекстремуму. Функціональна схема вимірювальних каналів ре- гуляторів матиме вигляд (рис. 2) Рис. 2. Функціональна схема вимірювальних каналів регуляторів складових струму Id та Iq Як було зазначено, для реалізації системи керу- вання інвертором, що включає в себе задачі комутації силових ключів, проведення обчислень пошуку точки квазіекстремуму, проведення прямих та зворотних перетворень «abc-dq», формування вихідних сигналів керування регуляторів струмів в реальному часі конт- 58 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №5 ролеру системи керування потрібно мати високопро- дуктивне DSP ядро та широкий арсенал обробки сиг- налів. На сучасному етапі таким вимогам відповіда- ють 32-розрядні мікроконтролери MSP432 фірми Texas Instruments з 14-розрядним АЦП (до 1 млн пе- ретворень за секунду) [8] та подібні. Отримання конт- ролером системи керування інвертором миттєвих зна- чень струмів та напруг по фазах інвертора реалізуєть- ся в запропонованій системі керування за допомогою сенсорів Холла, що підключаються до аналогових входів МК через схему з повторювачем (рис. 3), а фі- льтрація завад провадиться на апаратному рівні ана- логовим фільтром та програмно за рахунок вбудова- ної бібліотеки нерекурсивних цифрових фільтрів. Рис. 3. Принципова схема підключення сенсора струму Ia до аналогового входу мікроконтролера Висновки. Запропоновано закон керування бага- торівневим мереженим інвертором сонячної електро- станції та розроблено структуру для його реалізації, що поєднує задачі утримання режиму роботи сонячного модуля в точці відбору максимальної потужності та стабілізації напруги і частоти на виході інвертора, що дозволяє збільшити продуктивність сонячного модуля, привести у відповідність баланс згенерованої сонячним модулем та спожитої електричної потужності в режимі реального часу. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Gaëtan Masson, Sinead Orlandi, Manoël Rekinger. Global market outlook for photovoltaics 2014-2018. – European Photo- voltaic Industry Association. Brussels, Belgium, 2014. – 57 p. 2. Corzine K.A. Operation and design of multilevel inverters. – University of Missouri: Rolla, 2005. – 79 p. 3. Волков А.В., Скалько Ю.С. Высоковольтный асинхрон- ный электропривод с трехуровневым автономным инверто- ром напряжения // Вісник Кременчуцького державного уні- верситету імені Михайла Остроградського. – 2008. – №4(51). – Ч.1. – С. 14-17. 4. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В., Титаренко И.Г. Моделирова- ние электропривода переменного тока с каскадным много- уровневым инвертором напряжения // Електротехніка і еле- ктромеханіка. – 2013. – №2. – С. 40-47. 5. Охоткин Г.П., Серебреников А.Г. Основные принципы построения автономных солнечных электростанций // Со- временные проблемы науки и образования. – 2012. – №6. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.science- education.ru/106-7345. 6. Лежнюк П.Д., Комар В.О., Собчук Д.С. Оцінювання впливу джерел відновлювальної енергії на забезпечення балансової надійності в електричній мережі // Вісник Він- ницького політехнічного інституту. – 2013. – №6. – С. 45-47. 7. Овчаренко Н.И. Автоматика енергосистем. – М.: Изд. дом МЭИ, 2009. – 476 с. 8. MSP432 Hardware Tools. User’s Guide. – Texas Instru- ments, March 2015. – 21 p. REFERENCES 1. Gaëtan Masson, Sinead Orlandi, Manoël Rekinger. Global market outlook for photovoltaics 2014-2018. European Photo- voltaic Industry Association. Brussels, Belgium, 2014. 57 p. 2. Corzine K.A. Operation and design of multilevel inverters. University of Missouri: Rolla, 2005. 79 p. 3. Volkov A.V., Skalko Y.S. High voltage asynchronous elec- tric drive with stand alone voltage invertor. Visnyk Kremenchut- skoho derzhavnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho – Transactions of Kremenchuk Mykhaylo Ostrogradskiy State University, 2008, no.4(51), part 1, pp. 14-17. (Rus). 4. Zhemerov G.G., Tugay D.V., Titarenko I.G. Simulation of an AC drive system comprising a cascade multilevel voltage inverter. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engi- neering & electromechanics, 2013, no.2, pp. 40-47. (Rus). 5. Ohotkin G.P., Serebrenikov A.G. Osnovnyie principy pos- troyeniya avtonomnyh solnechnyh electrostantsyi [The basic principles of construction of stand alone solar power station]. Sovremennyie problemy nauki i obrazovaniya – Modern prob- lems of science and education, 2012, no.6. Available at: http://www.science-education.ru/106-7345 (Accessed 09 Octo- ber 2012). (Rus). 6. Lezhniuk P.D., Komar V.O., Sobchuk D.S. The evaluating of influence of renewable energy source on balance reliability providing in power network. Visnyk Vinnytskogo politehnich- nogo instytutu – Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, 2013, no.6, pp. 45-47. (Ukr). 7. Ovcharenko N.I. Avtomatica energosystem [The power sys- tem’s automatic]. Moscow, Edit. house of MEI, 2009. 476 p. (Rus). 8. MSP432 Hardware Tools. User’s Guide. Texas Instruments, March 2015. 21 p. Поступила (received) 21.01.2015 Левицький Сергій Михайлович, к.т.н., доц., Вінницький національний технічний університет, 21000, Вінниця, вул. Воїнів-Інтернаціоналістів, 9, тел/phone +38 043 2598167, e-mail: levitskiy@vntu.edu.ua S.M. Levitskiy Vinnitsa National Technical University, 9, Voinov-Internatsionalistov Str., Vinnitsa, 21000, Ukraine. Control system for multilevel invertor of solar power station. Purpose. The development of control law for network multilevel invertor of solar power station and design device for control law realization. Methodology. At synthesis of control law theory of automatic control, power network engineering and circuit tech- nique are considered. The control law for distributive control over the direct-axis and quadrature-axis currents of invertor after abc-dq transform of three phase current’s momentary value is used. Results. The improved model of regulator of di- rect-axis invertor’s current is developed and provides the volt- age optimization of invertor’s operating both from solar module and from network by means of calculation the reactive power consumption from network, voltage on network and voltage on solar module. The improved model of regulator of quadrature- axis invertor’s current is developed and provides the power and frequency optimization of invertor’s operating by means of cal- culation ratio of active power consumption and power from solar module. Originality. The offered control law and device, which realize it, is working out on secondary loop from power network smart grid with active and reactive power consumption monitoring. That provides the optimal operation of solar station both from solar module and from power network. Practical value. The proposed control law and structure of the network multilevel invertor for solar power station provide the operate mode of solar module in maximum power point and increasing the solar module’s productivity. References 8, figures 3. Key words: invertor, control, solar module.

Система керування багаторівневим інвертором сонячної електричної станції

Репозитарії

Схожі ресурси