弱グリッドシステムにおけるグリッド接続インバータ性能向上のための生物学的インスピレーションを得たミトコンドリアエネルギー最適化

科学分野:

• 電気工学;制御システム;再生可能エネルギー統合

背景:

• 短絡比（SCR）が低いことを特徴とする弱いグリッド条件は、グリッド接続インバータからの安定した高品質の電力注入に大きな課題をもたらします。;電力品質とシステム安定性をグリッド障害中に維持することは、再生可能エネルギー源の信頼性の高い運用にとって重要です。

研究 の 目的:

• グリッド接続インバータの高度な制御のための新しい生物学的インスピレーションアルゴリズム、ミトコンドリアエネルギー生産最適化（MEPO）を導入および評価すること。;低SCR環境およびグリッド障害中の電力品質とシステム安定性を向上させること。

主な方法:

• インバータ制御のための新しいミトコンドリアエネルギー生産最適化（MEPO）アルゴリズムの開発。;優れた高調波抑制のための包括的なLCLフィルタの設計。;プロトタイプインバータシステムでの実装と実験的検証。

主要な成果:

• MEPOコントローラーは、[式：本文参照]の電流全高調波歪み（THD）を達成し、粒子群最適化（[式：本文参照]）および遺伝的アルゴリズム（[式：本文参照]）を大幅に上回りました。;電流制御と電圧調整のための[式：本文参照]の急速な整定時間を示し、力率0.998を維持しました。;実験的検証により、定常状態誤差が[式：本文参照]未満、[式：本文参照]での堅牢な周波数追跡が示されました。

結論:

• 提案されたMEPOアルゴリズムは、特に弱いグリッドアプリケーションにおいて、グリッド接続インバータ制御において大きな進歩を提供します。;生物学的インスピレーションアプローチは、堅牢なパフォーマンス、高い電力品質、および改善されたシステム安定性を保証します。;MEPOは、従来の最適化方法と比較して、優れた収束速度と信頼性を示します。