استفاده از مبدل چند سطحي ماژولار با استفاده از روش كنترل پيش‌بين در سيستم‌هاي فتوولتاييك متصل به شبكه

A Grid-connected PV System Based on Modular Multilevel Converter With Model Predictive Control Strategy

امروزه سيستم‌هاي فتوولتاييك جايگاه ويژه‌اي در شبكه‌هاي قدرت يافته‌اند. از آنجاكه اينورترها عناصر اصلي انتقال انرژي خورشيدي به شبكه هستند، لازم است عملكرد مطلوب و قابليت اطمينان بالايي داشته باشند. انتخاب توپولوژي و نحوه كنترل اينورتر دو عامل مهم در رسيدن به اين اهداف است. اينورترهاي چندسطحي ماژولار به دليل ويژگي‌هاي شاخص خود جايگزين مناسبي براي اينورترهاي چندسطحي مرسوم مي‌باشند. در اين مقاله ساختار جديدي از اينورتر چند سطحي ماژولار ارائه‌شده است. جهت كنترل هم‌زمان جريان بار، متعادل‌سازي ولتاژ خازن‌ها و كاهش جريان چرخشي از روش كنترل پيش‌بين استفاده مي‌شود. عملكرد مبدل در حالت ماندگار و شرايط مختلفي مانند كاهش يا افزايش ولتاژ شبكه و تغييرات فركانس شبكه و تغيير ميزان تابش بررسي مي‌گردد. نتايج شبيه‌سازي با استفاده از نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK براي تأييد كارايي اين اينورتر و مقايسه با ساختار چندسطحي مرسوم ارائه مي‌شود.

Today, PV systems have been widely used in power networks. The important issues about them are efficiency and power quality. In this way, inverters have the important role to achieve high efficiency, control power injected into the grid and improve power quality. The selection of inverter topology and the control strategy are two necessary factors to achieve the specified performance objectives. In this way, multilevel inverters with modularity and low cost can be a good choice for the next generation of efficient and reliable solar power stations. This paper introduces the improved topology of the photovoltaic supported MMC for grid interface. To observe all the control requirements simultaneously, only with one controller, FCS-MPC is used. It satisfies the control objectives like constant power in grid voltage sag/swell, synchronizing grid utility voltage with output current and low total harmonic distortion. The validity of the proposed system and the comparison with conventional topology is confirmed by MATLAB/SIMULATION.