由于环境条件多变,光伏 (PV) 系统参数始终是非线性的。在多种不确定性、干扰和时变随机条件的发生下,最大功率点跟踪 (MPPT) 很困难。因此,本研究提出了基于被动性的分数阶滑模控制器 (PBSMC),以检查和开发 PV 功率和直流电压误差跟踪的存储功能。提出了一种独特的分数阶滑模控制 (FOSMC) 框架的滑动面,并通过实施 Lyapunov 稳定性方法证明了其稳定性和有限时间收敛性。还在被动系统中添加了额外的滑模控制 (SMC) 输入,通过消除快速不确定性和干扰来提高控制器性能。因此,PBSMC 以及在不同操作条件下的全局一致控制效率是通过增强的系统阻尼和相当大的鲁棒性来实现的。所提技术的新颖之处在于基于黎曼刘维尔 (RL) 分数阶微积分的 FOSMC 框架的独特滑动曲面。结果表明,与分数阶比例积分微分 (FOPID) 控制器相比,所提控制技术可在可变辐照度条件下将 PV 输出功率的跟踪误差降低 81%。与基于被动性的控制 (PBC) 相比,该误差降低 39%,与基于被动性的 FOPID (EPBFOPID) 相比,该误差降低 28%。所提技术可使电网侧电压和电流的总谐波失真最小。在不同太阳辐照度下,PBSMC 中 PV 输出功率的跟踪时间为 0.025 秒,但 FOPID、PBC 和 EPBFOPID 未能完全收敛。同样,直流链路电压在 0.05 秒内跟踪了参考电压,但其余方法要么无法收敛,要么在相当长的时间后才收敛。在太阳辐射和温度变化期间,使用 PBSMC,光伏输出功率在 0.018 秒内收敛,但其余方法未能收敛或完全跟踪,与其他方法相比,由于 PBSMC,直流链路电压的跟踪误差最小。此外,光伏输出功率在 0.1 秒内收敛到参考功率
本文讨论了一种环耦合降压型逆变器系统,该系统利用直流电源的能量。DC-DC 降压转换器电路经过 H 桥改造,可将直流输入电压转换为可用的交流输出电压。基于无源性的控制 (PBC) 和端口控制汉密尔顿模型 (PCHM) 是一种在控制系统时不仅考虑系统的能量特性,还考虑固有物理结构的方法。应用 PBC 可将交流输出电压稳定在所需的幅度和频率。相位角或频率不同步的输出电压会对系统造成不利影响。环结构采用 PLL 来保持环耦合系统中所有逆变器单元的交流输出电压同步。