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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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建模和模拟两个独立MPPTs太阳能逆变器基于T型三个水平

R.P.Pandu1,J.Yugandher2,J。叙利娅库玛丽3
  1. PG学生(PE),部门EEE, SIETK Puttur, Chittoor区。P、印度
  2. 助理教授,EEE称,SIETK Puttur, Chittoor区。P、印度
  3. 副教授,EEE称,R.G.MCET Nandyala,。P、印度
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文摘

电力能源需求快速增长。这导致了高消耗的化石燃料,对环境造成负面影响,包括全球变暖、酸雨和臭氧层的损耗。能源资源的变化是很重要的,为了克服化石燃料能源技术的负面影响,威胁地球生态的稳定性。此外,不断上涨的燃料价格和化石燃料的日益短缺可能负面的经济和政治影响许多国家在不久的将来。提高能源效率和可再生能源的有效使用是实现能源需求的关键。PV(伏打照片)一代是成为一个好的解决方案在一个能源危机。例如,多兆瓦光伏工厂在很多地方都很常见。有许多网格拓扑连接光伏模块。其中,集中在大规模光伏逆变器优先申请现实原因。然而,最大功率点跟踪翻译(MPPT),中期点逆变器可能不是最好的拓扑来最大化发电,光伏模块的所有绑定到单个逆变器。 It would be desirable to consider the mismatches in PV modules. For better MPPT, additional dc–dc converters can be used to connect split PV modules to the mid point inverter.The simulation is carried over by MATLAB-SIMULINK software.

关键字
电压控制、增量电导、恒压,最大功率点跟踪翻译(MPPT),光伏(PV)、三级逆变器。

介绍
一个硅光伏电池输出电压约为0.5伏。产生一个特定的输出电压的太阳能电池串联连接。电连接和机械安装在一个框架,形成一个模块或面板。当面板连接在串联或并联组合,它们形成一个数组。太阳能电池板也配备必要的防护设备,如旁路和阻塞二极管,要么保护细胞阴暗还是喜欢晴天条件下,当温度上升或防止太阳能电池板在夜间反向电流。
光伏太阳能电池依赖的过程称为“光生伏打效应”来产生电能。会发生这种现象产生的光子的能量从阳光暴露太阳能电池大于bandenergy半导体。因此,电子空穴对的破坏和损失是由原子的材料。现有的电场的pn结太阳能电池单独创建的电荷载体的耗尽区,导致pn结的正向偏压,潜力是建立这样一个电压。这将导致电流正比于入射辐射流过一旦连接的负载细胞。
光伏模块的电特性取决于太阳辐射强度和操作温度。增加辐射与温度降低导致更高的模块输出[12]。追踪的目的是得到最大功率总是对阳光的变化,大气,局部表面反射率,和温度。由于光伏阵列是一个昂贵的系统构建,和光伏阵列发电系统的成本相比是更昂贵的从公用电网的电价,自然如此昂贵的系统的用户要使用所有可用的输出功率。接近正弦的电流以及电压用最小的谐波失真在所有操作条件下[2],[3]。

2系统的配置
主题的系统配置如图2所示。在他的书中,光伏阵列是一个结合了串联和并联的太阳能电池。这个数组直接从太阳能发展力量,它将改变在不同温度和太阳辐照度。[1],[2]。
所以我们保持控制的最大功率输出端我们提高阵列的电压通过控制电流PI控制器的使用。通过根据boost变换器输出电压交流电压可能变化,最后它将衣架式三个水平逆变器将直流电转换为交流电。

三世。光伏电池模块
单一指数方程(1)的光伏电池模型来源于物理学的PN结和公认的特征细胞的行为。
在那里,
Iph短路电流
是二极管的反向饱和电流(A),
问是电子电荷(1.602×10 -19 C),
V是通过二极管的电压(V),
K是玻尔兹曼常数(1.381×10 -23 J / K),
T是K (K)的结温。
N理想二极管的因素
Rs是二极管的串联电阻,
Rsh是二极管的并联电阻。
最近,三级实现中期角度讨论了逆变器光伏逆变器,转换效率可以增加降低切换损失和输出谐波特性可以改善。特别是,衣架式三级逆变器图2所示。它是首选的,因为传导损失进一步最小化减少开关模块的平均数量在当前路径。连接在图2中,单独MPPTs在光伏模块成为可能没有一个增量转换阶段。
由光伏发电机发电的数量取决于光伏阵列的工作电压。最大功率操作点温度与辐射水平和变化。光伏系统运行在最大功率点的最高效率。翻译为了增加效率,MPPT控制器使用。

三世。MPPT方法
MPPT方法通常用来找出最大功率点的电压和电流的光伏模块发生。最大功率点的太阳能光伏模块位于约0.75倍大于其开路电压。最大的功率,可以提取一个取决于某些因素如太阳能面板。
IRRADINCE:它是多少的测量太阳能,我们已经从特定区域并获得它取决于某些自然因素[8]。
温度:这主要取决于面板操作得到最大功率点。
有不同的技术用于追踪最大功率点。算法的选择取决于算法的时间复杂度来追踪最大功率[9],[10]。实施成本,简单起见,能力在不同大气条件下跟踪最大功率。一些技术是有用的。在这些翻译最常用的MPPT算法
一个。增量电导算法
B。恒压控制算法

答:增量电导法
增量电导法一般使用电压和电流传感器来检测光伏阵列的输出电压和电流因此增加算法的复杂性。PV曲线的斜率在最大功率点是零。左边代表瞬时太阳能电池板的电导。当这种瞬时电导等于太阳能光伏模块然后MPP的电导。在这里,我们同时都感应电压和电流。因此辐照度变化引起的误差消除完全所以没有在MPP多个地方点。

B。恒压法
该方法利用这一事实最大功率点电压比开路电压通常是接近恒定值,0.76是常见的一种估计。这种方法的一个问题源自于这样一个事实:它需要暂时光伏阵列的电流设置为0测量阵列的开路电压。然后将数组的操作电压(例如)76%的测量值。但在数组断开连接时,可用的能源被浪费了。它也被发现,虽然76%的开路电压通常是一个很好的近似,它并不总是与最大功率点。其主要优势是相对简单的实现,因此通常更便宜。

IV.T -型逆变器
3级逆变器的直流环节电压除以串联电容。因此,中性点电压可能不平衡,从而导致失败的开关设备和增加总谐波失真(THD)的输出电流,因为低阶谐波将出现在一个网格连接系统的输出电压。为三级逆变器的性能最大化的中性点电位直流环节电容应该保持平衡。

V。仿真结果
变换器电路拓扑结构被设计成符合给定的负载达到太阳能电池阵列的最大功率传输。boost变换器输出给输入的五级h桥多电平逆变器。我们观察到五级h桥级联多电平逆变器设计成功地跟着太阳辐射和温度的变化。这里的权力是维护最大值和类似的boost变换器提高翻译的MPPT控制下的电压。,光伏阵列,提高变换器输出电压转换为交流电压提供给衣架式逆变器。光伏阵列vi和p - v特性是通过考虑不同温度和不同辐照度条件图7所示,8、9和10所示。
为了更好地评估当前光伏仿真系统的整体性能,结合光伏模型受到太阳辐照度先后快速和慢速变化。翻译使用两种不同的MPPT算法,光伏系统是首先受到突然的或快速照度变化显示翻译行为的MPPT算法用于光伏系统的仿真软件模型的云。结果提高输出电压和功率波形可以看出在随后的数据。
翻译的流程图增量电导和恒压MPPT算法在Matlab / Simulink中实现。图代表了整个光伏系统的造型图翻译与MPPT连同boost变换器在Matlab / simulink中实现。

六。结论
摘要翻译两个MPPT控制算法,恒压“简历”和增量电导Inccond,进行了讨论。基于给出的结果,以下的结论可能会说:
我)“简历”算法容易实现,有时翻译与其他MPPT方法结合在一起。
ii)在低太阳能辐照度条件下,所使用的“简历”算法。
3)Inccond的算法需要两个测量:测量的电压和电流的测量。
(四)在快速变化的大气条件下,采用“Inccond”。
v)这两个翻译模型MPPT控制算法结合了“简历”和Inccond方法。
三级逆变器有一些优势的电网连接光伏逆变器,因为它有一个比两级逆变器电压水平。结合这一优势,控制方法有助于增强发电的光伏模块给阴影条件下,作为单独的MPPTs可能提出的控制系统。

表乍一看
表的图标 表的图标
表1 表2

数据乍一看
图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4 图5
图6 图7 图8 图9 图10
图1 图2 图3 图4
图11 图12 图13 图14

引用