Regulasi Tegangan Arus Searah Turbin Angin dan Baterai untuk Microgrid

Di masa depan, energi terbarukan akan menggantikan energi fosil. Microgrid arus searah (direct current, dc) memiliki kemampuan untuk beroperasi secara mandiri tanpa terhubung ke jaringan utilitas. Turbin angin, generator sinkron magnet permanen (permanent magnet synchronous generator, PMSG), penyearah, konverter dc-dc boost, konverter dc-dc bidirectional, baterai, dan maximum power point tracking (MPPT) dapat dimasukkan ke dalam konfigurasi sistem microgrid dc. Sistem dengan komponen kompleks tersebut memiliki tantangan untuk menjaga tegangan dc tetap stabil ketika terjadi perubahan beban maupun perubahan kecepatan angin. Makalah ini berfokus pada perbaikan kinerja microgrid dc dengan menambah kendali tegangan untuk memenuhi permintaan beban tersebut dan menjaga stabilitas tegangan dc yang konstan. Pengujian dilakukan dengan tiga kondisi. Pada kondisi pertama, turbin angin dapat menyuplai beban dan baterai; pada kondisi kedua, turbin angin dan baterai menyuplai beban; sedangkan pada kondisi ketiga, beban sepenuhnya disuplai oleh baterai. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa kinerja sistem yang dirancang dapat memenuhi permintaan beban dan untuk mengisi baterai. Ketika pembangkitan dari turbin angin tidak dapat memenuhi permintaan beban, baterai dan turbin angin dapat menyuplai beban. Dengan deviasi hanya 1%, sistem dapat mempertahankan tegangan pada bus dc sebesar 400 V. Menurut referensi IEC 61000-14-17, nilai ini masih dalam batas toleransi beban yang dapat diterima.