Control and Regulation of the Integration of a Photovoltaic System into the Electrical Grid to Enhance Its Energy Performance

Abstract

تستكشف هذه الاطروحة دمج أنظمة الطاقة الكهروضوئية (PV) في الشبكة الكهربائية لتحسين الأداء العام للكهرباء. وتتخصص في معالجة تحديات استغلال الطاقة المتجددة، والتخزين، وتكامل الشبكة باستخدام استراتيجيات التحكم المتقدمة ومحولات الطاقة، بما في ذلك العاكسات. وتستخدم الرسالة تقنية الاضطراب والرصد (P & O) لتتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) لتحسين استخراج الكهرباء ومزامنتها مع الشبكة. تشمل المساهمات الرئيسية تطوير استراتيجية تحكم ذكية في العاكس، وتطبيق MPPT، واستخدام التحكم التنبؤي بالنموذج (MPC) لتحسين كفاءة العاكس وتوازن الشبكة. وقد أثبتت الاختبارات التجريبية تحسنًا في الكفاءة، وموازنة الجهد، وكفاءة الطاقة. تنقسم الاطروحة إلى فصول تغطي نمذجة أنظمة الطاقة الكهروضوئية، واستراتيجيات التحكم المتقدمة، والتحكم التنبؤي بالنموذج في العاكسات، والكفاءة الحسابية في عاكسات NPC، وتختتم بإرشادات للأعمال المستقبلية. ويهدف العمل إلى تحسين تكامل أنظمة الطاقة الكهروضوئية في الشبكة لتحسين أداء الطاقة واستقرارها

This thesis explores the integration of photovoltaic (PV) structures into the electrical grid to decorate electricity overall performance. It specializes in addressing challenges in renewable power exploitation, garage, and grid integration using superior manipulate strategies and energy converters, inclusive of inverters. The mission utilizes Perturb and Observe (P & O) for Maximum Power Point Tracking (MPPT) to optimize electricity extraction and synchronization with the grid. Key contributions encompass developing an clever inverter control strategy, imposing MPPT, and the usage of Model Predictive Control (MPC) to improve inverter efficiency and grid balance. Experimental validation confirmed improvements in efficiency, voltage balancing, and energy first-class. The thesis is prepared into chapters overlaying PV machine modeling, superior manage strategies, MPC in inverters, and computational efficiency in NPC inverters, concluding with guidelines for future paintings. The work pursuits to decorate PV system integration into the grid for better strength performance and stability.