積分型終端滑模控制於太陽能市電併聯系統之研究

Integral Terminal Sliding Mode Control for Grid-Tied Photovoltaic Systems

邱則維(Tse-Wei Chiu)

指導教授 ： 邱謙松

中原大學/工學院/電機工程研究所/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6840/cycu201300996

摘要

本論文將研製一太陽能市電併聯系統，即將太陽能電力經由電力電子轉換器轉換為交流電併入市電網路。為了達到高效能太陽能發電及穩定供電。以積分型終端滑模控制理論(Integral Terminal Sliding Mode Control，ITSMC)進行交流變流器之輸出電流的追蹤控制進而降低太陽能市電併聯系統之電流總諧波失真及解決最大功率點追蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)問題。本論文所提方法之優點可以達到有限的系統收斂時間與穩態誤差消除，亦可提升控制系統對考慮參數不確定性與外在干擾的強健性，進一步結合模糊邏輯最大功率點搜尋演算法，使市電併聯系統可以達到最佳效能。最後透過模擬與實作結果顯示，以積分型終端滑模MPPT控制方式，可降低太陽能市電併聯系統之電流總諧波失真，以及有效達到太陽能發電最大功率輸出。

關鍵字

太陽能發電系統 ； 最大功率點追蹤 ； 市電併聯 ； 積分型終端滑模控制

並列摘要

The purpose of thesis is to design a grid-tied photovoltaic (PV) power generation system with maximum power point tracking (MPPT) performance. First, power electronic converters transfer the PV power to the utility gird. In order to achieve high efficiency and decrease inverter current total harmonic distortion, we design an integral terminal sliding mode controller (ITSMC) for the current tracking of the PV inverter. Its advantages are finite time convergence, no steady-state error, and reduced chattering phenomenon compared with traditional sliding mode control. Moreover, robustness against parameter uncertainties and disturbances are also enhanced in the controller design. Then, by combining the fuzzy logic MPPT algorithm, the inverter current is kept at maximum power operational point. Finally, from simulation and experiment results, the ITSMC effectively drives the PV array system to the maximum power point and reduces inverter current total harmonic distortion.

並列關鍵字

Photovoltaic Power ； Maximum Power Point Tracking (MPPT) ； ITSMC ； Grid-Tied System

參考文獻

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