一种先进的两级并网光伏系统：分数阶控制器
系统与控制
2020-04-30 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种基于分数阶（FO）的并网光伏系统控制器。采用单相两级并网光伏发电机（PVG）来测试 FO 控制器的性能。所提控制器的主要目标是：（1）将 PVG 输出电压调节至最大功率抽取点。（2）恒直流母线电压控制。（3）逆变器输出端的功率因数控制（PFC）且具有低总谐波畸变（THD）。针对第一个问题，采用一种称为分数阶反步控制（FOBSC）的非线性控制方法来调节 PVG 输出电压。使用一种称为扰动观察法（P&O）的最大功率点跟踪（MPPT）技术来生成适用于跟踪 PVG 最大功率发电的参考电压。生成的参考电压通过 FOBSC 用于调节 PVG 输出电压。直流母线电压波动问题采用基于 FO 的 PI 控制器解决。最后一个目标通过 FOBSC 实现以获得电网的最大功率因数。利用李雅普诺夫候选函数验证系统稳定性。为测试所提控制器性能，将其与传统的整数阶（IO）控制器进行比较。结果表明系统在 THD 和效率方面有显著改善。与 IO 控制器相比，所提控制器在 PVG 发电容量的 100%、80% 和 70% 下分别提供低 0.94%、1.43% 和 1.86% 的 THD。在系统动态功率的 100%、80% 和 70% 下，系统的整体效率在 FO 控制器情况下更优。
引用
@article{arxiv.2004.14106,
title = {An Advanced Two-Stage Grid Connected PV System: A Fractional-Order Controller},
author = {Shah Fahad and Nasim Ullah and Ali Jafer Mahdi and Asier Ibeas and Arman Goudarzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.14106},
year = {2020}
}