استراتيجية مبتكرة للتحكم في الطاقة الشمسية PV بدون محولات لنظام هجين متصل بالشبكة يتكون من الطاقة الشمسية/الرياح/خلايا الوقود مع تخزين الطاقة في البطاريات

يتناول العمل المقترح النمذجة والتحكم وإدارة الطاقة وعمليات نظام متصل بالشبكة الهجين مع نظام تخزين الطاقة في البطاريات (BESS) المدمج مع خلايا الوقود (FC) والإلكتروليزر. تم اقتراح نظام هجين للطاقة الشمسية والرياح مع إلكتروليزر يتكون من BESS بأقل عدد من حلقات التحكم والمحولات. يقدم النظام الهجين المقترح حلاً فعالاً من حيث التكلفة لدمج PV في نظام هجين من خلال القضاء على محول الطاقة الشمسية. يتضمن ذلك تصميم وحدات التحكم لأنظمة هجينة متصلة بالشبكة مع مولد موزع متجدد (الرياح والطاقة الشمسية) كمصدر رئيسي، وBESS كمصدر ثانوي وFC مع إلكتروليزر كمصدر ثالث. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام منظم تعويضي مع مدمج للحصول على هامش زاوية كافٍ وإزالة الخطأ في الحالة المستقرة تماماً. يزيد ذلك من استقرار وحدة التحكم ويضيف تحولاً في الطور φ s عند تردد الكسب المتقاطع (ω cut). يتمكن جهاز التحكم من جهة الشبكة (GSC) من تقديم دعم التردد لشبكة المرافق، عندما يكون مرتبطًا بالشبكة. في التكوين المقترح، يتم زيادة طاقة PV وضخها إلى الشبكة عبر GSC. يضمن كل من محول جانب الدوار (RSC) وGSC الدعم لمشاركة عبء محطة الشبكة. علاوة على ذلك، يلغي جهاز التحكم المقترح لـ BESS بالتنسيق مع FC تأثير عدم استقرار الطاقة الناتجة عن الرياح والطاقة الشمسية. يتم استخدام إنتاج الطاقة الزائدة من توليد الطاقة المتجددة بواسطة الإلكتروليزر لتوليد الهيدروجين. يتم استخدام هذا الهيدروجين بواسطة FC عندما لا يكون هناك إنتاج كافٍ للطاقة بسبب ظروف الطقس غير المواتية. تم تقديم إدارة الطاقة لتحقيق ملف تحميل العميل، وتجنب شحن BESS الزائد، وتقليل عدم الاستقرار وتقلب مصادر الرياح والطاقة الشمسية. تضمن هذه الطريقة تدفق طاقة ثابت واستمرارية الخدمة. نتائج نموذج Simulink للنظام المقترح تثبت كفاءة النظام الهجين المقترح مقارنة بالنظام الهجين التقليدي المضمون في الأدبيات. تم إظهار نمذجة النظام المقترح والتحليل باستخدام نموذج MATLAB Simulink. أخيراً، تم فحص إدارة الطاقة للنظام أيضاً ومقارنتها مع النظام الكهربائي التقليدي.