استراتژي كنترل و مديريت توان منابع انرژي تجديدپذير هيبريد در ريزشبكه جزيره اي

Power Management and Control Strategy of Hybrid Renewable Energy Sources in Islanded Microgrid

اين مقاله استراتژي جديد كنترل و مديريت توان يك سيستم هيبريد انرژي متشكل از فتوولتاييك، پيل سوختي، باتري و ابرخازن در ريزشبكه جزيره اي را ارائه مي دهد كه هر دو توان اكتيو و راكتيو براي حمايت از بار محلي را تامين مي نمايد. واحد فتوولتائيك به عنوان منبع اصلي انرژي بوده كه به منظور فراهم نمودن حداكثر توان توليد شده به بار، از يك تكنيك رديابي نقطه حداكثر توان براي آن استفاده شده است. باتري و ابرخازن هر دو داراي چگالي توان مختلف بوده كه به ترتيب جهت تامين بار در حالت گذرا و ماندگار در نظر گرفته شده اند. همچنين براي افزايش قابليت اطمينان سيستم، پيل سوختي براي حفظ شارژ كامل باتري انتخاب شده است. همه منابع از طريق مبدل هاي dc-dc گوناگون به شين dc مشترك ارتباط يافته و سپس سيستم هيبريد از طريق اينورتر منبع ولتاژ به بار ac متصل شده است. براي مديريت مستقل توان اكتيو و راكتيو سيستم هيبريد، يك طرح كنترلي فازي-تطبيقي مبتني بر روش مد لغزشي مرتبه كسري ارائه شده است. بخش فازي-تطبيقي، هر دو ترم كنترل معادل و كليدزني را در كنترلر مد لغزشي تقريب مي زند و به منظور پايداري مطلوب در مقابل پارامترهاي نامعين سيستم لحاظ شده اند.

This paper presents a new power management and control strategy of a hybrid energy system including photovoltaic, fuel cell, battery and supercapacitor in a islanded microgrid, which provides both active and reactive power to support an local load. The photovoltaic unit is the primary energy resource, which to supply the maximum power produced to the load, utilization of maximum power point tracking (MPPT) technique. Battery and supercapacitor both are considered for their different power density to supply transient and steady load, respectively. To increase the reliability of the system, the fuel cell has been selected to keep the battery fully charged. All resources are connected to dc bus by different dc-dc converters, and then the hybrid system through voltage source inverter (VSI) connected to ac load. For managing the active and reactive power independently in hybrid system, the fuzzy-adaptive control scheme based on sliding mode control (SMC) with fractional-order has been presented. The fuzzy-adaptive part is applied to approximate both the equivalent and switching control term in the sliding mode controller.