Kananda, Kiki (2026) Kendali Konverter Bidirectional Pintar pada Sistem Microgrid Hybrid. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 7022201012-Doctoral.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
7022201012-Doctoral.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy |
Abstract
Perkembangan sistem tenaga listrik modern yang ditandai oleh meningkatnya penggunaan energi terbarukan serta pertumbuhan beban berbasis arus searah (DC) mendorong transisi ke mikrogrid hibrid AC/DC sebagai solusi yang efisien. Namun, pada konfigurasi tanpa penyimpanan energi (battery-less), kestabilan tegangan bus DC menjadi isu kritis akibat ketidakseimbangan daya antara pembangkitan fotovoltaik (PV) dan beban. Oleh karena itu, diperlukan strategi pengendalian yang adaptif dan responsif. Penelitian ini mengusulkan strategi kendali pada konverter bidirectional AC–DC berbasis dual-loop control, yang terdiri dari gain-scheduled PID pada outer loop untuk regulasi tegangan dan adaptive hysteresis current control (HCC) pada inner loop untuk pengendalian arus. Pendekatan gain scheduling memungkinkan penyesuaian parameter PID secara real-time, sedangkan adaptive hysteresis current control mengatur lebar pita secara dinamis untuk menyeimbangkan akurasi tracking arus dan frekuensi switching. Hasil simulasi menunjukkan bahwa metode yang diusulkan mampu mempertahankan tegangan DC bus pada 800 V dengan deviasi sekitar ±1%, lebih baik dibandingkan fixed PID (±1.25%–1.43%). Respons transien juga lebih baik, dengan karakteristik well-damped, overshoot rendah (0.5%–0.66%), serta waktu pemulihan yang lebih cepat pada berbagai kondisi gangguan. Selain itu, konverter bidirectional AC–DC mampu menjaga keseimbangan daya secara adaptif tanpa menyebabkan deviasi tegangan yang signifikan. Pada sisi arus, metode adaptive HCC menghasilkan tracking yang akurat dengan ripple yang tetap terkendali, serta memungkinkan pengendalian frekuensi switching yang lebih optimal. Secara keseluruhan, metode ini menghasilkan sistem yang handal, stabil, dan adaptif untuk aplikasi microgrid hibrid AC/DC tanpa baterai.
====================================================================================================================================
The development of modern power systems, characterized by increasing renewable energy penetration and the rapid growth of direct current (DC) loads, has driven the adoption of hybrid AC/DC microgrids as an efficient solution. However, in battery-less configurations, DC bus voltage stability becomes a critical issue due to power imbalance between photovoltaic (PV) generation and load. Therefore, an adaptive and responsive control strategy is required. This study proposes a control strategy for a bidirectional AC–DC konverter based on a dual-loop control structure, consisting of a gain-scheduled PID controller in the outer loop for DC voltage regulation and an adaptive hysteresis current control (HCC) in the inner loop for current control. The gain scheduling approach enables real-time adjustment of PID parameters, while the adaptive hysteresis current control dynamically regulates the bandwidth to balance current tracking accuracy and switching frequency. Simulation results show that the proposed method maintains the DC bus voltage at 800 V with a deviation of approximately ±1%, outperforming the fixed PID method (±1.25%–1.43%). In terms of transient response, the system exhibits a well-damped behavior with lower overshoot (0.5%–0.66%) and faster settling time under various disturbances. Additionally, the bidirectional konverter effectively maintains power balance without causing significant voltage deviation. On the current side, the adaptive HCC ensures accurate tracking with controlled ripple and enables more optimal switching frequency regulation. Overall, the proposed method provides a stable, and adaptive solution for battery-less hybrid AC/DC microgrid applications.
Actions (login required)
 |
View Item |