Control of grid-connected inverter output current: a practical review

doi:10.60692/0864z-z3h45

Published September 27, 2020 | Version v1

Publication Open

Control of grid-connected inverter output current: a practical review

1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2. Polytechnic Institute of Bragança

The number of grid-connected inverters is growing due to the expansion of the use of renewable energies (RE) systems and this may affect grid power quality and stability.Some control algorithms reduce injected current harmonics and add new possibilities to the converter.This paper implements and analyses the proportional integral (PI) controller in the synchronous frame and the proportional resonant (PR) controller with and without the harmonics compensators (HC).All these control strategies have proven to be effective and robust.However, the PR+HC controller presents better output current quality.The PI and PR controllers have similar performances.This work also compares the harmonic content of the current with the IEEE 1547 reference and with three commercial inverters from different manufacturers.

Translated Descriptions

This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتزايد عدد المحولات المتصلة بالشبكة بسبب التوسع في استخدام أنظمة الطاقات المتجددة (RE) وهذا قد يؤثر على جودة واستقرار طاقة الشبكة. تعمل بعض خوارزميات التحكم على تقليل التوافقيات الحالية المحقونة وإضافة إمكانيات جديدة إلى المحول. تقوم هذه الورقة بتنفيذ وتحليل وحدة تحكم التكامل النسبي (PI) في الإطار المتزامن ووحدة تحكم الرنين النسبي (PR) مع وبدون معوضات التوافقيات (HC). أثبتت جميع استراتيجيات التحكم هذه أنها فعالة وقوية. ومع ذلك، تقدم وحدة تحكم PR+HC جودة تيار إخراج أفضل. تتمتع وحدات تحكم PI و PR بأداء مماثل. يقارن هذا العمل أيضًا المحتوى التوافقي للتيار مع مرجع IEEE 1547 ومع ثلاثة محولات تجارية من مختلف الشركات المصنعة.

Translated Description (French)

Le nombre d'onduleurs connectés au réseau augmente en raison de l'expansion de l'utilisation des systèmes d'énergies renouvelables (ER) et cela peut affecter la qualité et la stabilité de l'alimentation du réseau. Certains algorithmes de contrôle réduisent les harmoniques du courant injecté et ajoutent de nouvelles possibilités au convertisseur. Ce papier met en œuvre et analyse le contrôleur proportionnel intégral (PI) dans le cadre synchrone et le contrôleur proportionnel résonant (PR) avec et sans les compensateurs d'harmoniques (HC). Toutes ces stratégies de contrôle se sont avérées efficaces et robustes. Cependant, le contrôleur PR+HC présente une meilleure qualité de courant de sortie. Les contrôleurs PI et PR ont des performances similaires. Ce travail compare également le contenu harmonique du courant avec la référence IEEE 1547 et avec trois onduleurs commerciaux de différents fabricants.

Translated Description (Spanish)

El número de inversores conectados a la red está creciendo debido a la expansión del uso de sistemas de energías renovables (RE) y esto puede afectar la calidad y estabilidad de la energía de la red. Algunos algoritmos de control reducen los armónicos de corriente inyectada y agregan nuevas posibilidades al convertidor. Este documento implementa y analiza el controlador integral proporcional (PI) en el marco síncrono y el controlador resonante proporcional (PR) con y sin los compensadores de armónicos (HC). Todas estas estrategias de control han demostrado ser efectivas y robustas. Sin embargo, el controlador PR+HC presenta una mejor calidad de corriente de salida. Los controladores PI y PR tienen rendimientos similares. Este trabajo también compara el contenido armónico de la corriente con la referencia IEEE 1547 y con tres inversores comerciales de diferentes fabricantes.

Files