关键字 |
| 风能、SEPIC变换器整流。 |
介绍 |
| 因为全球变暖已成为一个大问题,化石燃料是消除需要另一个我们可以依赖能源。风力发电是一个重要的解决方案缓解的问题由于其较小的环境影响(5)及其再生特征。风能转换成一个有用的形式的能量称为风力发电,风力发电机是用于生产电能。巨大的风力发电厂有大量个人连接输电网络的风力涡轮机。世界各地83个国家在使用风能提供网格和印度世界排名第五的生产电能从风力发电(6)。 |
| 几种混合风力/光伏发电系统提出了翻译与MPPT控制和讨论工作[1]- [5]。大多数文献的系统使用一个单独的DC / DC刺激转换器并联连接在整流阶段的翻译,如图1所示执行MPPT控制的可再生能源电源[1]- [4]。简单multiinput结构提出了[5]结合翻译DC-end同时实现MPPT的来源为每个可再生来源。[5]提出的结构是一个融合的巴克和buck-boost转换器。系统在文学需要被动输入过滤器来消除高频电流谐波注入风力涡轮机发电机[6]。发电机电流的谐波含量增加其寿命和减少功率损耗由于加热[6]。 |
| 本文提出了另一种多输入整流结构混合风能/太阳能系统。Cuk Theproposed设计是融合和SEPIC转换器。提出的拓扑结构的特点是:1)这两个转换器的固有性质不需要单独的输入过滤器PFC [7], [8];2)它可以支持上/下步操作对于每个可再生来源(可以支持宽rangesof光伏和风能输入);翻译3)MPPT为每个源可以实现;4)支持个人和同步操作。本文将讨论电路工作原理。提供仿真结果验证该系统的可行性。当源代码不可用或在满足负载需求不足,其他能源可以弥补的区别。翻译几个混合风力/光伏发电系统与MPPT控制在作品Proposedanddiscussed [1] - [5]。 Most of the systems in literature use a separate DC/DC boost converter connected in parallel in the rectifier stage as shown in Figure 1 to perform the MPPT control for each of the renewable energy power sources [1]-[4]. A simpler multiinput structure has been suggested by [5] that combine the sources from the DC-end while still achieving MPPT for each renewable source. The structure proposed by [5] is a fusion of the buck and buck-boost converter. The systems in literature require passive input filters to remove the high frequency current harmonics injected into wind turbine generators [6].The harmonic content in the generator current decreases its lifespan and increases the power loss due to heating [6].In this paper, an alternative multi-input rectifier structure is proposed for hybrid wind/solar energy systems. The proposed design is a fusion of the Cuk and SEPIC converters. The features of the proposed topology are: 1) the inherent nature of these two converters eliminates the need for separate input filters for PFC [7]-[8]; 2) it can support step up/down operations for each renewable source (can support wide ranges of PV and wind input); 3) MPPT can be realized for each source; 4) individual and simultaneous operation is supported. The circuit operating principles will be discussed in this paper. Simulation results areprovided to verify with the feasibility of the proposed system |
提出了多输入整流阶段 |
| 系统图的混合能源系统的提出了整流阶段如图2所示,其中一个输入连接到输出的光伏阵列和其他输入连接到发电机的输出。两个转换器的融合是通过重新配置现有的两个二极管从每个转换器和共享利用Cuk SEPIC变换器输出电感器。这种配置允许每个转换器正常运行单独的事件,一个源不可用。图3说明了情况,只有风是可用的来源。在这种情况下,D1和D2打开;提出的电路变成了SEPIC变换器的输入输出电压关系是由(1)。另一方面,如果PV源代码可用,然后D2关闭D1总是会成为Cuk变换器和电路如图4所示。的输入输出电压关系是由(2)。在这两种情况下,两个转换器升压/能力,提供更多的设计灵活性的系统翻译如果占空比控制是用来执行MPPT控制。 |
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| P是风力发电机产生的电力,ρ是空气密度;Cp是功率系数描述风的一部分被风力涡轮机。图1显示了一个稳定的风速-功率曲线,显示了监管权力从风力涡轮机可以实现的。见,以非常低的速度所产生的电能使用非常少。允许涡轮机转移最多可用风能速度脉动风涡轮叶片上的事件,需要提示——速度比率维持在最大功率点系数Cp。翻译通常在MPPT的生产参考转速是基于测量的电力。发电是更简单和更准确的测量风速(7)。 |
SEPIC转换器 |
| 单端primary-inductor转换器允许输出电势更大、更少或等于输入电压控制的工作周期。此转换器类似于buck-boost转换器但non-inverted输出(8)这是一个优势。SEPIC变换器的基本图是图2所示。 |
| SEPIC变换器交流电容和电感之间的能量转换电压从一个水平到另一个水平。电压电平转换的数量是由MOSFET和SEPIC变换器工作在两种模式。 |
| 答:连续模式 |
| SEPIC变换器在连续模式,当电流通过电感L1从未下降为零。 |
| b .不连续模式 |
| SEPIC转换器处于不连续模式时,电流通过电感L1falls为零。 |
提出工作 |
| 框图的工作是图3所示,生成的电能风首先转换成直流整流器。 |
| 给出了整流直流到直流/直流SEPIC转换器将输入电压转换为所需的值,通过步进它或步进负载的要求。SEPIC转换器的使用消除了不必要的谐波滤波器的要求供应。SEPIC变换器的输出给逆变器将直流供电转换为交流。逆变器的输出没有任何多余的谐波给负载。的责任比转换器是由公式 |
| V直流= V (d / 1 - d)w(2) |
| ,SEPIC转换器生成的输出电压,全称为“d”是责任比例,大众是风所产生的电压源。 |
MPPT控制风力涡轮机 |
| 风系统的可怜的缺点是他们间歇性能源的性质。它能提供大量的能量,但它的存在是非常不可预测的,它可以出现在任何方向为了得到最大效率的翻译,我们需要把MPPT算法。风力发电的特征方程给出 |
| P米= 0.5ρacp(λ,β)V3(3) |
| 在那里,Cp(λ,β)是功率系数函数和β是螺距角。 |
| 的功率系数依赖于TSRλ(提示速度比)和螺旋角β。数学TSR是由 |
| λ= RWb/ V (4) |
| ,R是涡轮半径和世行是角转速。图4和图5显示了典型的功率系数曲线和功率曲线固定螺距即β= 0 |
结果和讨论 |
| 拟议的工作上面所讨论的是使用MATLAB软件模拟,从仿真中提取以下输出。图6显示了注射三相电流免受风的来源。当前然后SEPIC转换器。 |
| 图7和8显示了输出功率和开关电流(MOSFET) SEPIC转换器。从功率曲线我们可以看到,最大功率点跟踪和最大力量已经达到1.8 w。 |
| 图9显示生成的脉冲逆变器为了得到所期望的输出。图10显示了FFT分析当前的和已经没有其他系统中谐波分量存在期望基本和是0.44%。 |
结论 |
| 本文提出了一种新的整流阶段与SEPIC变换器拓扑,它已经从风力涡轮机的翻译,在获得MPPT SEPIC转换器可以用来满足负载的需求。SEPIC转换器的使用是减少系统的成本由于没有使用高频过滤器,因为系统中的谐波含量是消除了SEPIC转换器,它已经可以实现1.8千瓦的负载需求没有任何中断系统和总谐波含量限制在0.44%。 |
数据乍一看 |
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| 图1 |
图2 |
图3 |
图4 |
图5 |
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| 图6 |
图7 |
图8 |
图9 |
图10 |
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引用 |
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