バッテリーエネルギー貯蔵を備えたモジュラー太陽光発電システムのためのDCバス信号に基づく分散制御戦略

モジュラー発電システムは、モジュラー電力調整コンバータで構成されており、再生可能エネルギー源を従来の電力網と統合し、特に太陽光発電の信頼性と効率を向上させるための効果的なソリューションです。バッテリーエネルギー貯蔵素子を備えたモジュラー太陽光（PV）発電システムのために、改善されたDCバス信号に基づく分散制御戦略が提案されています。本論文では、モジュラーPV発電システムは、PVアレイ用の3つのモジュラーDC/DCコンバータ、2つのグリッド接続DC/ACコンバータ、バッテリーの充電/放電およびローカル負荷用の1つのDC/DCコンバータで構成されており、グリッド接続運転またはアイランド運転のいずれかが可能です。提案された制御戦略を使用することで、モジュラーPV発電システムの動作は4つのモードに分類されます：バッテリー放電によるアイランド運転、グリッド接続整流、グリッド接続逆変換、および定電圧（CV）発電によるアイランド運転。この制御戦略では、完全充電されたバッテリーを持つアイランド運転などの極端な条件下でのシステムの電力バランスも考慮されています。DCバス電圧レベルは、異なるモードを区別しモード切替を決定する情報キャリアとして使用されます。モジュラーDC/DCコンバータ、バッテリコンバータ、およびグリッド接続コンバータの制御方法が述べられています。モジュラーDC/DCコンバータのための自律制御方法が提案され、CV運転と最大電力点追従運転の間でスムーズな切り替えが実現し、モジュラーDC/DCコンバータのDCバス電圧調整機能を可能にします。バッテリコンバータと充電と放電の間、グリッド接続コンバータの整流と逆変換の間のシームレスな切り替えは、提案された制御方法によって確保されています。実験により、提案された制御戦略の実用的な実現可能性と効果が検証されています。