The analysis of photovoltaic power converter control strategies for network connection

V državah z veliko razširjenostjo virov razpršene proizvodnje (ang. distributed generation) se je izkazalo, da sistemi fotonapetostnih celic, povezanih v omrežje (ang. grid connected photovoltaic systems - GCPVS) povzročajo dodatno obremenitev električnega omrežja. Regulacijski pretvorniki, ki podpirajo sledenje točki največje moči (ang. maximum power point tracking - MPPT), sledenje soncu (ang. solar tracking - ST), regulacija jalove moči, regulacija frekvence, uporaba baterijskih hranilnikov energije in uporaba pretvornikov brez transformatorjev lahko vodijo do visoke učinkovitosti fotonapetostnih (ang. photovoltaic - PV) sistemov. Takšni pretvorniki so ključnega pomena za ublažitev izzivov, ki jih povzroča vse večja uporaba fotonapetostnih sistemov, priključenih na omrežje, hkrati pa zagotavljajo čim manjše motnje v elektroenergetskem omrežju. Fotonapetostne elektrarne (FE), ki so priključene na omrežje, delujejo vzporedno z električnim omrežjem in zato ne potrebujejo sistemov za shranjevanje energije. V času največjega sončnega obsevanja je potrebnih manj konvencionalnih proizvodnih naprav. Poleg tega FE zmanjšujejo izgube pri prenosu in distribuciji. Povprečne izgube prenosa in distribucije brez uporabe primerne regulacije so v času konic višje. Z lociranjem razpršenih virov blizu obremenitev oziroma mest porabe električne energije lahko te izgube delno ublažimo [2]. S tem pridobimo manjše izgube pri prenosu zaradi bližje lokacije in izboljšamo učinkovitost, saj se energija proizvaja tam, kjer se porablja. Tako tudi zmanjšamo okoljske vplive, povezane s transportom energije.In countries where distributed generation (DG) is widespread, grid-connected photovoltaic systems (GCPVS) have been shown to cause unintended loads on the electricity grid. Maximum power point tracking (MPPT), solar tracking (ST) and the use of transformerless inverters can lead to high efficiency of photovoltaic systems while minimising grid disturbances. Control converters supporting ancillary services such as reactive power control, frequency regulation and energy storage are key to mitigate the challenges caused by the increasing use of grid-connected photovoltaic systems [1]. Grid-connected photovoltaic systems operate in parallel to the electricity grid and therefore do not need energy storage systems. Less conventional generation is needed at times of peak solar irradiation. In addition, GCPV systems reduce transmission and distribution losses. Average transmission and distribution losses are higher during peak periods without the use of appropriate regulation. By locating DG assets close to loads or points of electricity consumption, these losses can be partially mitigated [2]. We obtain lower transmission losses due to closer location, improve efficiency as energy is generated where it is consumed and reduce the environmental impacts associated with energy transpor