DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.3.130342

Оптимальне лінійне керування вихідною напругою фотовольтаїчного джерела в однофазній неавтономній мережі

Taras Volodymyrovych Mysak

Анотація


Об`єктом дослідження є джерело синусоїдної напруги, яке має в своєму складі сонячну батарею, перетворювач частоти з ШІМ та вихідним LC-фільтром і нелінійний однофазний вихідний трансформатор з додатковим фільтром на виході, підключеним до однофазної неавтономної мережі споживача. Отримано математичний опис цього джерела, як афінної нелінійної сингулярно-збуреної системи диференціальних рівнянь та виконано пониження порядку, що дозволило застосувати лінійну стратегію керування. Отримано функцію Ляпунова у вигляді квадратичної форми, коефіцієнти якої є розв`язками матричного алгебраїчного рівняння Ріккаті. Виписано умову, за якої використання цих коефіцієнтів гарантує локальну асимптотичну стійкість системи. Наводяться результати моделювання з урахуванням обмежень, які впливають на можливість реалізації отриманої стратегії керування.

Бібл. 11, рис. 2


Ключові слова


фотовольтаїчне джерело живлення; вихідний LC-фільтр; нелінійний однофазний трансформатор; сингулярно-збурена система; оптимальне лінійне керування; функція Ляпунова.

Повний текст:

PDF

Посилання


C. V. Nayar, S. M. Islam, H. Dehbonei, K. Tan, H. Sharma, “Power Electronics for Renewable Energy Sources,” Power Electronics Handbook Devices, Circuits, And Applications. Third Edition, pp. 723-764, 2011, ISBN 978-0-12-382036-5.

R. Teodorescu, M. Liserre, P. Rodriguez, Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons Ltd, 2011, E-PDF ISBN: 9780470667040.

Sivasankari Sundaram, K. N. Sheeba, Jakka Sarat Chandra Babu, “Grid Connected Photovoltaic Systems: Challenges and Control Solutions - A Potential Review,” Int. Journal of Electronics and Electrical Eng, vol. 4, no. 6, pp.463-473, DOI: 10.18178/ijeee.4.6.

Yang Y., Blaabjerg F. “Overview of Single-Phase Grid-Connected Photovoltaic Systems,” Electric Power Components and Systems, pp. 1-10, 2015, DOI: 10.1080/15325008.2015.1031296.

Mikhal's'kiy V. M., Zasobi pídvishchennya yakostí yelektroyenergíí na vkhodí ta vikhodí peretvoryuvachív chastoti ta naprugi z shirotno-ímpul'snoyu modulyatsíêyu [Means for improving the quality of electricity at inputs and outputs of frequency and voltage transformers with, Kyiv: Ínstitut elektrodinamíki NAN Ukraíni, 2013. ISBN: 978-966-02-6727-5.

Matyuk V.F., Osipov A.A. “Matematicheskiye modeli krivoy namagnichivaniya i petel' magnitnogo gisterezisa. Chast' Í. Analiz modeley,” [Mathematical models of the magnetization curve and magnetic hysteresis loops. Part I Analysis of models. ] Nerazrushayushchiy kontrol' i diagnostika,no 2, pp.1-33, 2011.

Mysak T.V. “Pobudova konturu modulyatsiyi vykhidnoyi napruhy dzherela zhyvlennya z neliniynym vykhidnym transformatorom za dopomohoyu matematychnoyi modeli ponyzhenoho poryadku,” [Construction of the circuit of modulation of the output voltage of the power source with a nonlinear output transformer using a mathematical model of reduced order] Pr. In-tu elektrodynamiky NAN Ukrayiny, no 47, pp.57-67, 2017.

Voropayeva N.V., Sobolev V.A. Geometricheskaya dekompozitsiya singulyarno-vozmushchennykh system, [Geometric decomposition of singularly perturbed systems].- M.:Fizmatlit, 2009, ISBN 978-9221-1166-9.

Yolkin V.I., Reduktsiya nelineynykh upravlyayemykh sistem: Differentsial'no-geometricheskiy podkhod [Reduction of nonlinear control systems: Differential-geometric approach] - M. : Nauka, 1997, ÍSBN 5-02-015220-X.

Rafikov M., José M. Balthazar, Ângelo M. Tusset. An Optimal Linear Control Design for Nonlinear Systems . J. Braz. Soc. Mech. Sci. & Eng.. 2008, vol.30, n.4, pp.279-284. DOI: 10.1590/S1678-58782008000400002

Kibardin V.V., Kovaleva O.A., Yazev V.N., “Kriterii optimal'nogo upravleniya i LQR-optimizatsiya v elektroprivode,” [Criteria for optimal control and LQR optimization in the electric drive] Vestnik KrasGAU, no 12, pp.61-73, 2015, URL : https://elibrary.ru/item.asp?id=25054273


Перелік посилань за IEEE 2006






Copyright (c) 2018 Мисак Т. В.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN: 2523-4447
e-ISSN: 2523-4455