This paper proposes an advanced topology for grid-connected photovoltaic systems (GCPVS) based on sliding mode control (SMC). The proposed topology exploits the generation and regeneration modes of the three-phase PWM rectifier well suited for high power quality. In addition, it has the advantage of eliminating the inverter and the diode rectifier stages used in the classical structure and replacing them by a PWM rectifier. For maximum power point tracking (MPPT) of the PV generator, DC-Link voltage control and direct power control (DPC), a sliding mode controllers (SMC) are used in order to obtain high accuracy and fast dynamic response against meteorological and load variations. To verify the effectiveness of the control applied on the proposed topology, a wide simulation results are carried out under MATLAB-SIMULINK environment for different operating conditions that confirm the feasibility of the proposed topology.
PL
W artykule zaproponowano zaawansowaną topologię systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci (GCPVS) w oparciu o sterowanie trybem ślizgowym (SMC). Proponowana topologia wykorzystuje tryby generowania i regeneracji trójfazowego prostownika PWM dobrze przystosowanego do wysokiej jakości energii. Dodatkowo ma tę zaletę, że eliminuje stosowane w klasycznej konstrukcji stopnie falownika i prostownika diodowego i zastępuje je prostownikiem PWM. Do śledzenia maksymalnego punktu mocy (MPPT) generatora fotowoltaicznego, sterowania napięciem DC-Link i bezpośredniego sterowania mocą (DPC), stosowane są kontrolery trybu ślizgowego (SMC) w celu uzyskania wysokiej dokładności i szybkiej odpowiedzi dynamicznej na zmiany pogody i obciążenia . Aby zweryfikować skuteczność zastosowanego sterowania na proponowanej topologii, przeprowadza się szerokie wyniki symulacji w środowisku MATLAB-SIMULINK dla różnych warunków pracy, które potwierdzają wykonalność proponowanej topologii.
The article presents two contributions: the first is an optimised control structure for photovoltaic grid connected systems (PVGCSs). The power chain is composed of two cascaded power converters, namely, a boost converter and a five-level T-type multilevel converter. Traditionally, each power converter is controlled by a separate mode control (SMC) from the other, which is computationally intensive since each converter requires its own control system, which is not practical. The suggested control, called integrated finite set model predictive control (IFS-MPC), allows controlling cascaded converters at the same time in one stage, instead of controlling them separately. Consequently, the overall implementation system is widely reduced. The second contribution of the article is a modified IFS-MPC called modified integrated finite set-model predictive control (M-IFS-MPC), which ensures the correct functioning of the grid-tied PV system under certain faults in converter components. Indeed, when one of the DC-link capacitors fails or when one of the auxiliary switches breaks down, by selecting an appropriate choice of the DC-link capacitors’ voltage reference, the proposed design allows a normal operation without intervention on the power circuit.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.