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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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光伏电力系统使用最大功率点跟踪(电导增量算法)

穆罕默德·阿里哈利法1,卡迈勒•默罕默德说1塞勒姆,萨米Bitro1,Miftahul安瓦尔2和默罕默德尼扎姆3
  1. 打开学生,机械工程系,Sebelas Maret大学,印度尼西亚苏拉卡尔塔
  2. 机械工程系,副教授Sebelas Maret大学,印度尼西亚苏拉卡尔塔
  3. 机械工程系教授,Sebelas Maret大学,印度尼西亚苏拉卡尔塔
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文摘

本文表明提高之间的比较研究和Cuk直流-直流转换器使用最大功率点跟踪翻译(MPPT)增量电导(ICA)算法。cuk变换器用于比较。一些参数如电压、电流和时间响应在不同组合测量。Matlab仿真软件软件申请绩效评估能源点。模拟被认为是不同的太阳辐照度和温度变化。和仿真结果表明,cuk变换器比增加时间responsee和纹波电压。

关键字
翻译最大功率点跟踪,MPPT伏打照片,光伏直流,直流直流介绍

介绍
繁荣增加在最近的电力需求和环境变化的行为像全球变暖这样的转变需要一个新的廉价和可持续的能源,减少碳排放。太阳能提供了有前途的追求的结果找到解决问题的办法。太阳能的利用使用PV模块有自己的问题,源自一个绝缘状况的变化。这些变化在保温条件下显著影响效率和输出功率的光伏模块[1],[3]。大量的研究已经完成改善光伏模块的效率。一些方法如何追踪最大功率点的光伏模块提出了解决问题的效率和产品已经制造和使用这些方法现在消费者的商用[1],[3]。现在随着市场充斥着各种旨在提高效率的翻译这些MPPT PV模块在各种绝缘条件下尚不清楚有多少能真正兑现自己的承诺在各种领域的条件下。本研究然后看着一种不同类型的转换器如何影响模块的输出功率和翻译也调查如果MPPT说高效和跟踪真正的各种条件下的最大功率点[1]。翻译一个MPPT用于提取的最大功率太阳能光伏模块和传输功率负载[4],[5]dc / dc转换器(加强/下台)的目的是转移最大功率太阳能光伏模块的负载。直流/直流转换器作为负载之间的界面如图1所示[5]。 By changing the duty cycle the load impedance as seen by the source is varied and matched at the point of the peak power with the source as to transfer the maximum power[5]. Therefore MPPT techniques are needed to maintain the PV array’s operating at its MPP [6]. Many MPPT techniques have been proposed in the literature. e.g , the Perturb and Observe (P&O) methods [4],[6]. Incremental Conductance (IC) methods [7], [8],[10] Fuzzy Logic Method [2], [4], [6], [9], etc. In this paper two most popular of MPPT technique (Perturb and Observe (P&O) methods and Incremental Conductance methods) and three different DC-DC converter (Buck, Boost and Cuk converter) will involve in comparative study Figure (2) [11]
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一些比较如电压、电流和功率将为每一个不同的组合已经记录。多工作周期的变化,温度通过保持电压和电流为主要参数进行仿真。直流变换器技术相比,通过使用Matlab仿真软件工具,考虑到电路的变体的组合。

基本理论

答:光伏阵列
太阳能板电池基本上是一个半导体pn结。当暴露在光,直流电流产生。生成的电流变化与太阳辐照度线性理想太阳能电池的等效电路可以被视为一个电流源与一个二极管,如图3所示。
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提高和CUK直流-直流转换器

提高转换器
boost变换器也称为升压转换器。名称所暗示的是通常的应用将低输入电压转换为输出电压高,基本功能就像一个逆转巴克转换器如图4所示
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方法
这一块是模拟使用MATLAB中的仿真软件模块可用库。和CUK提高转换器的使用MATLAB的SimPower系统模块。为模型框图如图(7和8)。增量电导算法如无花果所示。(9)实现最大功率点跟踪方法。
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结果和讨论
结果为每个转换器已经记录,以确保可以确定电路的比较准确。输入、输出电压和电流的主要考虑比较。的复杂性和简单的电路已经决定基于文学。收敛速度、硬件要求和范围的有效性。

答:光伏面板模拟
下面的图(10 (a))说明了光伏模块的p - v曲线在不同辐照象征了X -轴电压(伏特)范围和Y -轴已经证明了功率(瓦特)水平。此外,光伏电池的性能已被描述在不同辐照功率级的划分。事实上,粉色,蓝色,绿色,紫色曲线代表了辐照功率在1000,750,500,250 w / m2分别。
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整体上来看,可以说,输出电流和功率都是直接与太阳辐射的变化比例如预期的模型。此外,模块的最大输出功率和电流降低到一半当太阳辐照落到500 W / m2。然而,开路电压没有显著变化。

b .转换器模拟的结果
下面的图(11)演示了Cuk和提高变换器的输出电压X轴象征了时间(秒)和Y轴已经证明了功率(瓦特)。此外,Cuk和提高变换器的特点是两个不同的颜色。事实上,红色和蓝色曲线代表了分别Cuk和提高转换器。
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下面的图(11)说明了提高变换器的电压纹波X轴象征了时间(秒)和Y轴电压(伏特)所表明的那样。此外,提高变换器的结果表现为蓝色。
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对比增强和CUK变换器
理论值和实验值之间的比例已经从仿真结果中获得。理论值计算了转换器的基本方程。同时实验值已经从使用matlab simulink仿真结果获得的软件。从仿真结果,发现两个控制器相同的电池的电压输入(150伏直流电)。此外,在最开始的时候回应两个转换器飙升起来,后来这两个转换器转移到稳定阶段是相同的在整个时间计算。的重要标志转换器已经指出表1(下图)结果的基础上从图11 - 14。
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从比较的结果,可以认为Cuk变换器的执行总是在所有标准比提高变换器除了电压的结果。此外,建立稳定的观点,最后可以评论,cuk比提高转换器。

结论
本文翻译应用ICA和MPPT算法Cuk和提高转换器之间的比较。比较结果表明,Cuk变换器更好的在提高转换器,因为(1)实现稳定的电压/电流仅为0.025秒,而花了0.12秒的提振,(2)电压纹波也小于增加(11.48 - -11.53)和-15.2(14.8)分别amp。它可以得出结论,Cuk变换器比提高在时间响应和纹波电压如表1所示。

引用
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  3. Mekhilef, S。,"Performance of grid connected inverter with maximum power point tracker and power factor control ", International Journal of Power Electronics, vol. 1, pp. 49-62, 2008.
  4. •艾哈迈德、Mekhilef, S。,"Design and Implementation of a Multi Level Three-Phase Inverter with Less Switches and Low Output Voltage Distortation," Journal of Power Electronics, vol. 9, pp. 594-604, 2009.
  5. 下巴,s, Gadson, J。Nordstrom, K。“最大功率点跟踪器,”塔夫茨大学的电气工程和计算机科学,1 - 66、2003页。
  6. Faranda, r·利瓦,年代。,"Energy Comparison of MPPT techniques for PV Systems," WSES Transaction on Power Systems, vol. 3, pp. 446- 455, 2008.
  7. Vikrant.A。Chaudhari”,峰值功率自动追踪太阳能光伏模块使用dSpacer软件。," Maulana Azad National Institute Of Technology vol. Degree of Master of Technology In Energy. Bhopal: Deemed University,, pp. 98, 2005.
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  9. Esram, t·查普曼,p . L。,"Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques," 9. Urbana.
  10. 里维拉,o . e .我最大功率点跟踪使用的最优负载比直流-直流转换器和负载匹配在光伏应用程序中,“IEEE, 987 - 991年,2008页。
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  12. Azab m .,“一个新的光伏系统最大功率点跟踪,“WASET。ORG, 34卷,第571 - 574页。2008年。
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  14. ,赛尔凡来到。翻译D,建模与仿真的增量电导MPPT算法光伏应用,国际工程研究与技术杂志》上(IJERT)、2问题7卷,7月,2013年。