Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Адаптивный алгоритм регулирования реактивной мощности сетевых инверторов солнечных электростанций

Глеб Николаевич Гусев, Марк Эдуардович Гайнуллин, Елизавета Сергеевна Брянцева, Олег Валерьевич Жданеев, Александр Юрьевич Аргасцев, Дмитрий Николаевич Лапкин, Андрей Александрович Чепига, Антон Григорьевич Кутепов

Аннотация


Развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в частности солнечных фотоэлектрических систем, привело к увеличению их доли в общем энергобалансе распределительных сетей. Согласно данным Ассоциации развития возобновляемой энергетики, по состоянию на 01.02.2025 совокупная установленная мощность объектов на основе ВИЭ в России составляет 6,59 ГВт. В структуре установленной мощности ВИЭ одним из лидеров являются солнечные электростанции (на них приходится по 2,55 ГВт мощности). Значительное внедрение солнечных электростанций сопровождается рядом технических проблем, одной из которых является управление реактивной мощностью инверторов для обеспечения стабильности напряжения в сети. В отличие от традиционных синхронных генераторов, солнечные инверторы, подключённые к распределительным сетям, не обладают инерционными свойствами и требуют специального алгоритмического управления для поддержания уровня напряжения в точке общего подключения.

DOI: 10.71841/ES.elst.2026.1137.04.06


Ключевые слова


сетевой инвертор, солнечная электростанция, реактивная мощность, адаптивный алгоритм, Volt-VAR, точка максимальной мощности, MPPT, напряжение звена постоянного тока, точка общего подключения, управление напряжением, распределенная генерация

Полный текст:

PDF

Литература


Материалы Ассоциации Развития Возобновляемой Энергетики (АРВЭ). Отрасль ВИЭ [Электронный ресурс]. – URL: https: // rreda.ru/industry/statistics/(дата обращения: 01.02.2025).

IEEE Standard 1547-2018. IEEE Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources with Associated Electric Power Systems Interfaces. IEEE, 2018. 138 p. DOI: 10.1109/IEEESTD.2018.8332112.

Camacho A., Castilla M., Miret J. Control Strategies for Distributed Generation Inverters to Maximize the Penetration of Renewable Energy Resources // IEEE Transactions on 52 2026, ¹ 4 Industrial Electronics. 2017. Vol. 64, No. 3. P. 2346–2355. DOI: 10.1109/TIE.2016.2625242.

Talkington S. Recovering Power Factor Control Settings of Solar PV Inverters from Net Load Data / S. Talkington, S. Grijalva, M. J. Reno, J. Azzolini // 2021 North American Power Symposium (NAPS). College Station, TX, USA, 2021. P. 1–6. DOI: 10.1109/NAPS52732.2021.9654671.

Mohamed A., Saadeh G., Kaviani A. K. Impact of Smart Photovoltaic Inverter Control Modes on Medium Voltage Grid Voltage and Inverter Lifetime: An Experimental Approach // IET Smart Grid. 2023. Vol. 6, No. 4. P. 380 – 390. DOI: 10.1049/stg2.12105.

Albarracin R., Alonso M. Photovoltaic Reactive Power Limits // 2013 12th International Conference on Environment and Electrical Engineering. Wroclaw, Poland, 2013. P. 13–18. DOI: 10.1109/EEEIC.2013.6549630.

Zainuddin M. Reactive Power Control of Solar Photovoltaic Inverters for Grid Code Compliance Support / M. Zainuddin, F. Surusa, M. Asri, A. Mokoagow // International Journal of Applied Power Engineering (IJAPE). 2023. Vol. 12, No. 3. P. 300 – 311. DOI: 10.11591/ijape.v12.i3.pp300-311.

Alam M. J. E., Muttaqi K. M., Sutanto D. A Multi-Mode Control Strategy for VAr Support by Solar PV Inverters in Distribution Networks // IEEE Transactions on Power Systems. 2015. Vol. 30, No. 3. P. 1316 – 1326. DOI: 10.1109/ TPWRS.2014.2344661.

Olowu T. O. Optimal Volt-VAR and Volt-Watt Droop Settings of Smart Inverters / T. O. Olowu, A. Inaolaji, A Sarwat., S. Paudyal // 2021 IEEE Green Technologies Conference (GreenTech). Denver, CO, USA, 2021. P. 167 – 172. DOI: 10.1109/GreenTech48523.2021.00037.

Yan G. Stability Analysis of Grid-Connected PV Generation with an Adapted Reactive Power Control Strategy / G. Yan, Y. Cai, Q. Jia, S. Liang // The Journal of Engineering. 2019. Vol. 2019, No. 16. P. 2500 – 2504. DOI: 10.1049/joe.2018. 8485.

Hossain M. J. Robust Control for Power Sharing in Microgrids with Low-Inertia Wind and PV Generators / M. J. Hossain, H. R. Pota, M. A. Mahmud, M. Aldeen // IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2015. Vol. 6, No. 3. P. 1067 – 1077. DOI: 10.1109/TSTE.2014.2317801.

Cantero Gubert T. Adaptive Volt-Var Control Algorithm to Grid Strength and PV Inverter Characteristics / T. Cantero Gubert, A. Colet, L. Canals Casals, C. Corchero, J. L. Dominguez- Garcia, A. Alvarez de Sotomayor, W. Martin, Y. Stauffer, P.-J. Alet // Sustainability. 2021. Vol. 13, No. 8. Article 4459. DOI: 10.3390/su13084459.

Rosso R. Grid-Forming Converters: Control Approaches, Grid-Synchronization, and Future Trends – A Review / R. Rosso, X. Wang, M. Liserre, X. Lu, S. Engelken // IEEE Open Journal of Industry Applications. 2021. Vol. 2. P. 93 – 109. DOI: 10.1109/OJIA.2021.3074028.

Ahmad S. A Review of Microgrid Energy Management and Control Strategies / S. Ahmad, M. Shafiullah, C. B. Ahmed, M. Alowaifeer // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 21729–21757. DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3248511.

Beyer K. Adaptive Online-Learning Volt-Var Control for Smart Inverters Using Deep Reinforcement Learning / K. Beyer, R. Beckmann, S. GeiЯendцrfer, K. von Maydell, C. Agert // Energies. 2021. Vol. 14, No. 7. Article 1991. DOI: 10.3390/en14071991.

Gulzar M. M. Adaptive Fuzzy Based Optimized Proportional- Integral Controller to Mitigate the Frequency Oscillation of Multi-Area Photovoltaic Thermal System / M. M. Gulzar, D. Sibtain, A. F. Murtaza, S. Murawwat, M. Saadi // International Transactions on Electrical Energy Systems. 2023. Vol. 2023. Article 1961178. DOI: 10.1155/2023/1961178.

Gusev G. N. Solar PV System with Maximum Power Tracking / G. N. Gusev, O. V. Zhdaneev, M. E. Gainullin, A. Yu. Argastsev, D. N. Lapkin // International Journal of Hydrogen Energy. 2024. Vol. 87. P. 258 – 267. DOI: 10.1016/ j.ijhydene.2024.08.441.

Stetz T., Marten F., Braun M. Improved Low Voltage Grid-Integration of Photovoltaic Systems in Germany // IEEE Transactions on Sustainable Energy. 2013. Vol. 4, No. 2. P. 534 – 542. DOI: 10.1109/TSTE.2012.2198925.

Chen X. Distributed Resilient Control Against Denial of Service Attacks in DC Microgrids with Constant Power Load / X. Chen, J. Zhou, M. Shi, Y. Chen, J. Wen // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2022. Vol. 153. Article 111792. DOI: 10.1016/j.rser.2021.111792.

Ma L., Zhang J. An Adaptive Hierarchical Control Method for Microgrid Considering Generation Cost // IEEE Access. 2020. Vol. 8. P. 149899–149909. DOI: 10.1109/ACCESS. 2020.3021027.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


   

                  

© 1998 — 2025 НТФ "Энергопрогресс"

 

Адрес редакции:
129090, Москва. ул. Щепкина, 8, офис 101
Тел. (495) 234-74-17
E-mail: el.stantsii@gmail.com, el-stantsii@yandex.ru