การควบคุมกระแสไฟฟ้าของโหลดด้วยอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดโดยใช้เทคนิคการควบคุมกระแสไฟฟ้าแบบทำนายล่วงหน้า

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอเทคนิคการควบคุมกระแสไฟฟ้าแบบทำนายล่วงหน้าสำหรับการควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าของโหลด เพื่อลดปริมาณการใช้กำลังไฟฟ้าที่กริดให้น้อยลง โดยใช้วิธีควบคุมการทำงานที่ชุดอินเวอร์เตอร์ที่ได้รับพลังงานมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าขนานเข้าไปยัง กริดของระบบไฟฟ้า การออกแบบวิธีการควบคุมสวิตช์ของอินเวอร์เตอร์จำนวน 6 ตัว แบบ 3 เฟส 2 ระดับ โดยกำหนดให้ทำงานตามคำสั่งที่กำหนดค่ากระแสไว้ล่วงหน้า ซึ่งมีการสร้างอัลกอริทึมเปรียบเทียบค่าของกระแสไฟฟ้าที่วัดได้กับค่ากระแสไฟฟ้าที่ถูกอ้างอิงไว้ล่วงหน้าด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยเป็นการเลียนแบบลักษณะการจ่ายกระแสไฟฟ้าในสถานการณ์จริง เพื่อเป็นการทดสอบแบบจำลอง โดยได้กำหนดค่าของกระแสที่ใช้อ้างอิงให้มีขนาดเท่ากับ 5 7 และ 10 แอมแปร์ ตามลำดับ ซึ่งเป็นการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ชุดอินเวอร์เตอร์สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ให้จ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังกริดตามที่ต้องการอย่างรวดเร็ว ผลการจำลองระบบแสดงให้เห็นว่ากระแสอ้างอิงกับกระแสที่ได้จากการวัดมีขนาดเท่ากัน โดยมีการติดตามมุมเฟสที่กริดขณะเชื่อมต่อกับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อติดตามกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่กริดโดยใช้วงจรเฟสล็อกลูป ดังนั้นกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่เกิดขึ้นที่กริดจะขึ้นอยู่กับการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่อินเวอร์เตอร์ จากผลการทดลองจะเห็นว่า สามารถชดเชยค่าความต้องการกำลังไฟฟ้าได้สูงสุดร้อยละ 15.56 ของปริมาณของกระแสโหลดเมื่อเทียบกับความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าของแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าของกริด

This thesis presents the predictive current control technique for controlling the load current to reduce electricity consumption at the grid system. It was designed to control the inverter connected to solar cell in supplying the current into the grid system. The six-switching control methodology for three-phase two-level inverter was designed and operated under the determined predictive current values. The algorithm model was created to compare the current values between the measured current and the previous reference current using the computer program which imitated the real situation in supplying current into the grid system. To test the simulation model, the reference current was specified as 5, 7, and 10 A, respectively, to control the current of the inverter in the solar cell system to rapidly supply the current into the grid. The simulation results showed that the values of the reference current and the measured current were similar. The tracking phase angle was done while the grid was connected to the solar cell system. The phase lock loop circuit was also used to trace maximum power at the grid. Hence, the maximum power occurring at the grid depended on the current control of the inverter. As a result, the proposed system could compensate the maximum power demand which was 15.56 % of the load current when compared to the capability in supplying current of the grid power source.