Low-Voltage Ride-Through (LVRT), şəbəkəyə qoşulmuş fotovoltaik sistemin qısamüddətli gərginlik çökməsi zamanı şəbəkədən ayrılmadan işləməyə davam etməsi, invertor cərəyanını təhlükəsiz hədlər daxilində saxlaması və lazım gəldikdə şəbəkə gərginliyini dəstəkləmək üçün reaktiv cərəyan təmin etməsidir. Bu tədqiqatda iki mərhələli, üçfazalı və şəbəkəyə qoşulmuş 100 kW PV sistemi üçün üç idarəetmə texnikası vahid quruluşda birləşdirilmişdir: qlobal maksimum güc nöqtəsini tapmağa yönəlmiş GPOA-P&O–ESF MPPT, gərginlik və cərəyan pozucularını qiymətləndirib basdıran LADRC və balanssız şəbəkə şəraitində müsbət/mənfi ardıcıllıq komponentlərini ayıraraq faza-tezlik izləməsi aparan DSOGI-FLL.

MATLAB/Simulink və NI PXIe əsaslı Hardware-in-the-Loop nəticələrində təklif olunan koordinasiyalı quruluş SLG, 2LG və 3LG gərginlik çökməsi ssenarilərində DC-link gərginliyini təxminən 900 V ətrafında saxlamış, invertor cərəyanını məhdudlaşdırmış, reaktiv güc dəstəyi təmin etmiş və nasazlıqdan sonra sürətli bərpa göstərmişdir. 2LG, 0,5 pu gərginlik çökməsi ssenarisində PV gücü 100 kW-dan 60 kW-a düşmüş və nasazlıq aradan qaldırıldıqda yenidən 100 kW-a yüksəlmiş; reaktiv güc müvəqqəti olaraq təxminən 100 kVAR-a qalxmış; current THD %3-dən aşağı saxlanmış və sistem 0,1 saniyədən az müddətdə bərpa olunmuşdur. Bununla belə, məqalənin bəzi hissələrində SLG ssenarisinin güc dəyərləri və ikinci harmonik güc salınımlarının tamamilə basdırıldığı iddiası ilə bağlı mətn daxili uyğunsuzluqlar vardır.

LVRT niyə lazımdır?

Şəbəkədə qısaqapanma və ya gərginlik çökməsi zamanı PV invertorlarının qəfil şəbəkədən çıxması, xüsusilə yüksək PV penetrasiyasına malik şəbəkələrdə gərginlik sabitliyini daha da pisləşdirə bilər. Buna görə müasir grid code-lar müəyyən gərginlik-zaman zonalarında PV stansiyasının şəbəkəyə bağlı qalmasını və reaktiv cərəyan təmin etməklə gərginliyin bərpasına dəstək verməsini tələb edir.

Gərginlik düşdükdə şəbəkənin qəbul edə biləcəyi aktiv güc azalır. PV tərəfi istehsalı davam etdirərsə, DC-link kondensatorunda enerji toplana və DC-link gərginliyi yüksələ bilər. Eyni zamanda invertor cərəyanı da nominal hədləri aşa bilər.

Bu Tədqiqatdakı İdarəetmə Quruluşu Hansı Komponentlərdən İbarətdir?

Təklif olunan arxitektura üç əsas idarəetmə qatını birlikdə istifadə edir:

PV sisteminin fiziki quruluşu

Mənbə tədqiqatın 6-cı səhifəsindəki Şəkil 3 sistemi iki mərhələli PV çevirici quruluşu kimi göstərir.

Enerji zənciri:

PV massivi → DC-DC boost converter → DC-link → üçfazalı invertor → filtr → yüksəldici transformator → şəbəkə

şəklindədir.

PV sisteminin nominal gücü 100 kW, DC-link istinadı 900 V-dur.

PV massivi modeli

Tədqiqat PV modulu üçün iki-diodlu ekvivalent modeldən istifadə edir. Modeldə fotocərəyan, iki diod, ardıcıl müqavimət və şunt müqaviməti birlikdə nəzərə alınmışdır.

PV massivi parametrlərinə aşağıdakılar daxildir:

• Panel gücü: 255 W
• Voc: 37,94 V
• Isc: 8,76 A
• Vmpp: 30,71 V
• Impp: 8,37 A
• Ardıcıl panel sayı: 10
• Paralel sıra sayı: 39

.

GPOA-P&O Klassik P&O-dan Necə Fərqlənir?

Klassik Perturb and Observe (P&O), tək zirvəli P-V əyrisində sadə və effektiv ola bilər. Qismən kölgələnmədə isə bypass diodları səbəbindən birdən çox lokal maksimum yarana bilər və klassik P&O yanlış zirvədə qala bilər.

Təklif olunan üsul əvvəlcə sistemin uniform irradiance, yoxsa partial shading şəraitində olduğunu müəyyən etməyə çalışır.

Tədqiqatda iki şüalanma qiymətləndirməsi müəyyən edilmişdir:

\[ G_1= \frac{I_{0.8V_{oc}}} {I_{SC,STC}} G_{STC} \]

\[ G_2= \frac{I_{0.8V_{oc,array}}} {I_{MPP,STC}} G_{STC} \]

və:

\[ |G_1-G_2|<30 \]

uniform şərait,

\[ |G_1-G_2|>30 \]

isə partial shading göstəricisi kimi istifadə edilmişdir.

Bu 30 W/m² həddi mənbə tədqiqatdakı panel və sınaq şəraitinə xas empirik parametrdir.

Qismən kölgə aşkar edilərsə nə baş verir?

Normal şəraitdə birbaşa P&O izləmə tətbiq edilərkən partial shading müəyyən edildikdə alqoritm bir neçə namizəd gərginlik nöqtəsini skan edərək qlobal maksimum güc zonasını axtarır və sonra P&O ilə incə izləməyə keçir.

Bu yanaşmanın məqsədi bütün P-V əyrisini davamlı skan etmədən qlobal zirvəni daha sürətli tapmaqdır.

LADRC Nədir?

Linear Active Disturbance Rejection Control (LADRC), sistem modelindəki naməlum daxili dinamikaları və xarici pozucuları vahid “ümumi pozucu” kimi qəbul edib onları Linear Extended State Observer (LESO) ilə real vaxtda qiymətləndirməyə çalışan idarəetmə yanaşmasıdır.

Əsas sistem:

\[ y^{(n)}(t)=f(t)+b_0u(t) \]

kimi götürülür.

Burada \(f(t)\), model qeyri-müəyyənliyi ilə xarici pozucuların cəmini ifadə edir.

LESO bu pozucunu əlavə vəziyyət dəyişəni kimi qiymətləndirir və idarəetmə girişində əks istiqamətdə kompensasiya edir.

LADRC niyə PI əvəzinə istifadə edildi?

Klassik PI idarəetməsində xəta yarandıqdan sonra inteqral təsir işə düşür. Böyük şəbəkə pozucularında bu quruluş overshoot, yavaş bərpa və ya inteqral yığılması problemlərinə daha həssas ola bilər.

LADRC isə müşahidəçi vasitəsilə ümumi pozucunu qiymətləndirərək daha erkən kompensasiya etməyi hədəfləyir.

Tədqiqatda LADRC:

• PV gərginlik dövrəsi,
• PV cərəyan dövrəsi,
• DC-link gərginlik dövrəsi,
• şəbəkə cərəyan dövrəsi

üçün istifadə edilmişdir.

LADRC sazlamaları

Müşahidəçi bant genişliyi idarəetmə bant genişliyinin təxminən dörd qatı seçilmişdir.

LADRC Bant Genişliyi Həddindən Artıq Yüksəldilərsə Nə Baş Verir?

Aşağı bandwidth pozucuların rədd edilməsini ləngidir və DC-link bərpa müddətini artırır. Çox yüksək bandwidth nəzəri olaraq daha sürətli idarəetmə təmin etsə də, ölçmə səs-küyünə və gərginlik/cərəyan ripple-ına həssaslığı artırır.

Mənbə Cədvəl 3 nominal bant genişliyini sürət, aşağı overshoot və səs-küy dayanıqlığı arasında ən balanslı iş nöqtəsi kimi müəyyən edir.

DSOGI-FLL niyə lazımdır?

Balanslı üçfazalı şəbəkədə klassik PLL kifayət edə bilər. Lakin bir-faza-torpaq və ya iki-faza-torpaq nasazlıqlarında mənfi ardıcıllıq gərginliyi yaranır və klassik SRF-PLL faza izləməsində pozula bilər.

DSOGI-FLL quruluşu:

• α-β komponentlərini yaradır,
• 90° faza sürüşdürülmüş ortoqonal siqnallar formalaşdırır,
• müsbət və mənfi ardıcıllığı bir-birindən ayırır,
• FLL vasitəsilə şəbəkə tezliyini adaptiv şəkildə izləyir.

DSOGI-FLL Nasazlıq Zamanı Nə Təmin Edir?

DSOGI-FLL xüsusilə asimmetrik şəbəkə nasazlıqlarında müsbət ardıcıllıq faza bucağının etibarlı şəkildə izlənməsini təmin edir.

Məqalənin nəticələr bölməsində faza xətasının 0,5° altında qaldığı və sistemin təxminən %40 gərginlik asimmetriyasına qədər düzgün faza izləməsini davam etdirdiyi bildirilir.

Bu məlumat reaktiv cərəyan istinadlarının düzgün fazada yaradılması üçün kritikdir.

Reaktiv güc necə müəyyən edilir?

Tədqiqat Çin grid code yanaşmasına əsaslanan bir istinaddan istifadə edir.

Gərginlik 0,9 pu-dan yuxarı olduqda:

\[ Q_{ref}=0 \]

0,2-0,9 pu arasında:

\[ Q_{ref}=1.5S(0.9-V) \]

və 0,2 pu-dan aşağı olduqda:

\[ Q_{ref}=1.05S \]

istifadə edilmişdir.

Məqsəd gərginlik nə qədər azalırsa, reaktiv cərəyan dəstəyini bir o qədər artırmaqdır.

İnvertorun həddindən artıq cərəyanı necə qarşısı alınır?

Aktiv və reaktiv güc istinadları invertorun icazə verilən görünən güc və cərəyan həddi daxilində saxlanılır.

Gərginlik çökməsində reaktiv dəstək prioritet qazandıqca aktiv güc istinadı:

\[ P_{ref}= \sqrt{S_{max}^{2}-Q_{ref}^{2}} \]

ifadəsi ilə məhdudlaşdırılır.

Beləliklə invertor reaktiv dəstək verərkən cərəyan həddini aşmamağa çalışır.

DC-Link Gərginliyi Nasazlıq Zamanı Niyə Yüksəlir?

PV panelinin istehsal etdiyi enerji ilə şəbəkəyə ötürülə bilən enerji arasında fərq yarandıqda artıq enerji DC-link kondensatorunda toplanır.

Əsas enerji balansı:

\[ P_{dc}=P_{pv}-P_g \]

şəklindədir.

Şəbəkə gərginliyi çökdükdə \(P_g\) azalır, lakin \(P_{pv}\) eyni sürətlə azalmazsa \(V_{dc}\) yüksəlir.

Tədqiqat LADRC ilə DC-link enerji axınını tənzimləyir və lazım gəldikdə artıq enerjini boşaltmaq üçün discharge resistor istifadə edir.

SLG Nasazlığında Nə Baş Verdi?

Tədqiqat 0,3 pu səviyyəsinə düşən bir-faza-torpaq nasazlığını araşdırmışdır.

Mənbə mətndə bu ssenari üçün rəqəm uyğunsuzluğu vardır. Nəticələr bölməsinin ilk izahında PV tərəfinin təxminən 100 kW-da saxlandığı, grid aktiv gücünün nasazlıq zamanı təxminən 60 kW-a düşdüyü və reaktiv gücün təxminən 100 kVAR-a yüksəldiyi bildirilir.

Buna qarşılıq Cədvəl 5-də eyni 1LG 0,3 pu ssenarisi üçün PV gücü 50 → 50 ±%2 kW, grid real gücü təxminən 100 → 100 ±%2 kW və reaktiv güc 0 → 0 kimi göstərilmişdir.

Bu dəyərlər bir-biri ilə uyğun olmadığından vahid sayısal ssenari “doğru nəticə” kimi seçilməməlidir.

Buna baxmayaraq, mənbədəki qrafiklərin ortaq göstərdiyi nəticələr bunlardır:

• DC-link gərginlik sapması kiçik saxlanılır.
• İnvertor cərəyanı hədd daxilində saxlanılır.
• Nasazlıqdan sonra sistem tezliklə nominal rejimə qayıdır.
• Təklif olunan GPOA-P&O + LADRC yanaşması klassik P&O/PI əsaslı üsullara nisbətən daha aşağı transient sapma göstərir.

2LG Nasazlığında Nəticələr Necə İdi?

İki-faza-torpaq nasazlığı tədqiqatda daha ardıcıl hesabat verilmiş ssenarilərdən biridir.

Nasazlıq:

• Başlanğıc: 0,4 s
• Son: 0,7 s
• Gərginlik çökməsi: 0,5 pu

şəklində tətbiq edilmişdir.

HIL nəticələri 2LG simulyasiyası ilə uyğundurmu?

Bəli. Mənbə Cədvəl 8-də HIL nəticələrinin simulyasiya trendi ilə yaxın uyğunluq göstərdiyi bildirilir.

2LG ssenarisində HIL:

• PV gücü: 100 → 60 → 100 kW
• DC-link: təxminən 900 V ±15 V
• Grid aktiv güc: 100 → 60 → 100 kW
• Reaktiv güc: 0 → təxminən 100 → 0 kVAR
• Current THD: ≤%3
• Recovery: təxminən 0,08-0,10 s

göstərmişdir.

3LG Nasazlığında Nə Müşahidə Olundu?

Üç-faza-torpaq nasazlığında təxminən %60-lıq gərginlik çökməsi tətbiq edilmişdir.

Mənbə PV tərəfinin təxminən 100 kW istehsalı davam etdirdiyini, grid aktiv gücünün təxminən 50 kW-a endirildiyini və təxminən 50 kVAR reaktiv dəstək yaradıldığını bildirir.

Nasazlıqdan sonra sistem təxminən 100 ms ərzində nasazlıqdan əvvəlki vəziyyətə qayıtmışdır.

Mənbə mətndə bu hissənin ilk cümləsində “SLG” yazılsa da, bölmə başlığı və Şəkil 21-22 bunun açıq şəkildə 3LG ssenarisi olduğunu göstərir.

İkinci Harmonik Güc Salınımları Tamamilə Aradan Qaldırıldımı?

Mənbənin bəzi hissələri bu istiqamətdə güclü ifadə işlədir; lakin riyazi idarəetmə tərifi daha ehtiyatlı şərh tələb edir.

Mənbədə \(K=0\) seçimi üçün:

• mənfi ardıcıllıq cərəyanı basdırılır,
• double-frequency power oscillations qəbul edilir

ifadəsi işlədilir.

Buna görə üsulun DC-link və güc salınımlarını əhəmiyyətli dərəcədə azaltdığı deyilə bilər; lakin tədqiqatın riyazi idarəetmə rejiminə əsasən bütün ikinci harmonik aktiv/reaktiv güc komponentlərinin hər şəraitdə tam sıfırlandığı nəticəsi çıxarıla bilməz.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

İdarəetmə zənciri

Dinamik performans

MPPT müqayisəsi

Mənbə Şəkil 18-də P&O, PSO, GWO, HHO və təklif olunan GPOA-P&O eyni dəyişən irradiance profili altında müqayisə edilmişdir.

Təklif olunan üsul:

• daha sürətli global peak yaxınlaşması,
• daha aşağı power tracking error,
• daha aşağı PV power oscillation,
• daha sabit DC-link

göstərmişdir.

Məqalənin “>%99 efficiency” kimi verdiyi dəyər burada MPPT tracking efficiency mənasındadır; bütün boost-inverter-transformer zəncirinin ümumi enerji çevirmə səmərəliliyi deyil.

HIL yoxlaması necə aparıldı?

Real vaxt yoxlaması NI PXIe əsaslı platformada həyata keçirilmişdir.

Model:

• PV massivi,
• DC-DC boost converter,
• DC-link kondensatoru,
• grid-connected inverter,
• grid filter,
• grid source,
• fault-generation module

ehtiva edir.

İdarəetmə alqoritmi DSP 180 interfeysi üzərindən işlədilmişdir.

Switching frequency: 10 kHz

Control sampling: 50 µs = 20 kHz

kimi seçilmişdir.

HIL Testi Real PV Stansiyasının Sahə Testi Deməkdirmi?

Xeyr. Hardware-in-the-Loop testi real vaxt hesablama, idarəetmə kartı, siqnal nümunələmə və avadanlıq interfeys gecikmələrini sistemə daxil edir və yalnız offline simulyasiyadan daha real yoxlamadır.

Lakin real sahə şəraitində PV modulunun qocalması, invertorun termal davranışı, şəbəkə impedans dəyişiklikləri, sensor nasazlıqları, uzunmüddətli harmonik təsir və real stansiya mühafizə sistemlərinin hamısını təmsil etmir.

Tədqiqatın birbaşa dəstəklədiyi nəticələr

• GPOA-P&O partial shading şəraitində lokal maksimumda qalma riskini azaldır.
• LADRC DC-link və cərəyan idarəetməsində PI əsaslı baseline-lara nisbətən daha sürətli transient response göstərmişdir.
• DSOGI-FLL balanssız grid voltage altında müsbət/mənfi ardıcıllıq ayrımını və faza izləməsini davam etdirə bilir.
• 2LG HIL testində DC-link təxminən 900 ±15 V daxilində qalmışdır.
• 2LG HIL testində current THD ≤%3 bildirilmişdir.
• 2LG testində təxminən 100 kVAR reaktiv güc dəstəyi təmin edilmişdir.
• Simulyasiya və HIL nəticələri eyni 2LG ssenarisində oxşar tendensiya göstərmişdir.
• Təklif olunan idarəetmə PI və SCSO-tuned PI baseline-larına nisbətən daha yaxşı fault recovery nəticələri vermişdir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi ümumiləşdirmələr

• Ümumi PV çevirmə zəncirinin %99-dan daha səmərəli olduğu deyilə bilməz.
• Təklif olunan üsulun bütün real şəbəkə nasazlıqlarında %100 uğurlu olduğu sübut edilməmişdir.
• Güclü harmonik təhrif və ya geniş tezlik sapmalarında performans birbaşa sınaqdan keçirilməmişdir.
• Line-to-line fault bu tədqiqatda birbaşa eksperimental şəkildə yoxlanmamışdır.
• Uzunmüddətli PV modul, DC-link kondensatoru və ya yarımkeçirici qocalması modelləşdirilməmişdir.
• Bütün ikinci harmonik güc salınımlarının K=0 idarəetmə rejimində tamamilə aradan qaldırıldığı deyilə bilməz.
• SLG ssenarisindəki sayısal güc dəyərləri mənbə daxilində tam uyğun deyil.

Gələcək iş

Müəlliflər sistemin line-to-line faults, tezlik sapmaları, grid-voltage harmonics və birləşmiş fault-harmonic şəraitlərində daha geniş yoxlanmasını təklif edirlər.

Bundan əlavə converter losses, sensor noise, parameter mismatch, uzunmüddətli qocalma, çoxinvertorlu PV stansiyaları və daha inkişaf etmiş reinforcement-learning / nonlinear disturbance-rejection yanaşmaları ilə müqayisə gələcək tədqiqat istiqamətləri kimi göstərilmişdir.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal tədqiqat: Coordinated LADRC and GPOA-P&O MPPT for Robust Fault Ride-Through and Power Stability in Grid-Connected PV Systems.

Müəlliflər: Tianhao Zhu, Zhenglu Shi, Hui Xiao, Zhihong Zeng, Chao Min, AL-Wesabi Ibrahim, Hassan M. Hussein Farh və Abdullah M. Al-Shaalan.

Məsul müəllif: Zhenglu Shi.

Qurumlar: Changsha University of Science and Technology; Hunan University; Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University; King Saud University.

Nəşr: Machines, 2026, 14, 876. MDPI.

DOI: 10.3390/machines14080876

Nəşr prosesi: 15 iyun 2026-da qəbul edilmiş, 11 iyul 2026-da düzəliş edilmiş, 23 iyul 2026-da qəbul olunmuş və 1 avqust 2026-da dərc edilmişdir.

Resenziya: Resenziyalı tədqiqat məqaləsidir.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

PV sistem gücü: 100 kW.

DC-link: 900 V, 3000 µF.

Grid filter inductance: 3 mH.

Simulyasiya: MATLAB/Simulink 2024a.

HIL: NI PXIe əsaslı real vaxt platforması + DSP 180 idarəetmə interfeysi; 10 kHz inverter switching və 20 kHz controller sampling.

Əsas üsullar: GPOA-P&O–ESF global MPPT, LADRC/LESO, DSOGI-FLL/PNSC, VOC, positive/negative-sequence current control və LVRT reactive power reference generation.

Maliyyələşdirmə: Ongoing Researchers Funding Program, King Saud University, Grant ORF-2026-337.

Məlumatların əlçatanlığı: Tədqiqatın orijinal töhfələrinin məqalə daxilində olduğu, əlavə sualların məsul müəllifə yönləndirilə biləcəyi bildirilmişdir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşmasının olmadığını bəyan etmişlər.

Əsas metodoloji məhdudiyyətlər: Tədqiqat simulyasiya və HIL yönümlüdür; sahə miqyaslı uzunmüddətli PV stansiyası yoxlaması aparılmamışdır. Converter losses, sensor noise, parametr qeyri-müəyyənliyi və qocalma ətraflı modelləşdirilməmişdir. Güclü harmonik və geniş tezlik sapması ssenariləri gələcək işə saxlanmışdır. Bəzi 1LG sayısal dəyərləri və ikinci harmonik güc salınımı ifadələri mənbə daxilində bir-biri ilə tam uyğun deyil.