Predictive current control strategy for single phase grid connected inverter

Abstract

ABSTRACT: In this thesis, the predictive current control method is employed to control the single phase grid connected inverter under the condition of known grid voltage and load current. In real implementation the controller needs a certain time to do the required digital sampling and computations before the control command proceed to the inverter switches. Traditional predictive current control use the previous switching interval values in order to predict the required average inverter output voltage to follow the reference current. Nowadays, the availability of fast and low cost digital signal processer boards (DSP's) makes the implementation of predictive controllers simpler and more sufficient, based on above an improved predictive current control algorithm is developed such that the inverter work with high performance. An improved predictive current control algorithm is developed by setting the sampling point just ahead the controlling point by the period of total sampling and computation delay, this adjustment make the control approach more robust against the system parameter variation. Moreover, the grid voltage prediction using the linear sine wave prediction instead of the traditional linear extrapolation prediction is sufficient to give more enhancements to the injected power in the utility grid. Keywords: predictive current control, single phase grid connected inverters, discrete time control, renewable energy.

………………………………………………………………………………………………………………………… ÖZ: Bu tezde, şebekeye bağlanmış tek faz bir evirgeçin, şebeke geriliminin bilinmesi durumu için, öngörücü akım denetim yöntemi kullanılmıştır. Gerçek uygulamada, denetim komutunun evirgeç anahtarlarına uygulanmasından önce, gerekli sayısal örnekleme ve hesaplamaların yapılabilmesi için denetleyicinin belli bir zamana gereksinimi vardır. Geleneksel öngörücü akım denetimi, referans akımının takip edilebilmesi için gerekli olan evirgeç ortalama çıkış gerilimini hesaplamak için bir önceki örnekleme aralığına ait değerleri kullanır. Günümüzde, hızlı ve düşük maliyetli sayısal işaret işlemcilerinin bulunabilirliği, öngörücü denetleyicilerin uygulanmasını basitleştirmiştir. Buna dayanarak, evirgeçin yüksek başarımlı çalışması için iyileştirilmiş bir öngörücü akım denetleyicisi geliştirilmiştir. Bu denetleyicide örnekleme anı, toplam örnekleme ve hesaplama gecikmesine eşit bir zaman aralığı farkı ile denetleme anından önceye alınmaktadır. Bu ayarlama ile denetim yaklaşımı sistemin parametre değişimleri karşısında daha dayanıklı hale gelmesine yol açmıştır. Buna ek olarak, şebeke geriliminin öngörülmesi için, geleneksel doğrusal dışdeğerleme yerine sinüs dalga doğrusal öngörü kullanılarak şebekeye verilen gücün daha verimli olması sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Öngörücü akım denetimi, tek faz şebekeye bağlı evirgeç, kesik zamanlı denetim, yenilenebilir enerji.