Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ С КОНТРОЛЛЕРОМ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.13-14.004

Полный текст:

Аннотация

В  статье  представлены  результаты  моделирования  и  исследования  режимов  работы  солнечной  фотоэлектрической станции с контроллером поиска точки максимальной мощности. Рассмотрены наиболее распространенные методы поиска точки максимальной мощности солнечных батарей: метод постоянного напряжения; метод напряжения холостого хода; метод  короткого  замыкания; метод  случайных  возмущений; метод  приращения  проводимости. Построена  комплексная модель фотоэлектрической станции, включающей в себя  солнечную батарею,  силовой преобразователь  с контроллером управления. Приведены  результаты  моделирования  рабочих  режимов  системы  при  изменении  солнечной  инсоляции  и температуры солнечной батареи.  Выполненный обзор различных методов поиска точки максимальной мощности солнечной батареи и анализ их функционирования при различных климатических условиях может быть полезен широкому кругу специалистов в области фотоэнергетики. Все предложенные модели компонентов фотоэлектрических систем реализованы в MATLAB/Simulink, что позволяет использовать их после несложной доработки для исследования систем произвольной конфигурации с другими типами преобразователей и контроллеров поиска точки максимума отбора мощности.

Об авторах

С. Г. Обухов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

д-р техн. наук, доцент кафедры электроснабжения промышленных
предприятий Национального исследовательского Томского политехнического университета



И. А. Плотников
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

канд. техн. наук, доцент кафедры электроснабжения промышленных
предприятий Национального исследовательского Томского политехнического университета



Список литературы

1. Arnulf Jäger-Waldau. PV Status. Report 2013. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2013.

2. Renewables 2014 Global Status Report. Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, 2015. URL: http://www.ren21.net.

3. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. (Spravočnik po teorii avtomatičeskogo upravleniâ / Pod red. А.А. Krasovskogo. M.: Nauka, 1987.)

4. Официальный сайт ООО «МикроАРТ». URL: http://www.invertor.ru/scontroller.html. (Oficial'nyj sajt OOO «MikroАRT». URL: http://www.invertor.ru/scontroller.html).

5. Ali Reza Reisi, Mohammad Hassan Мoradi, Shahriar Jamasb. Classification and comparison of maximum power point tracking techniques for photovoltaic system: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews 19 (2013), р. 433–443.

6. Nevzat Onat. Recent Developments in Maximum Power Point Tracking Technologies for Photovoltaic Systems // International Journal of Photoenergy, Volume 2010, р. 1-11.

7. Hohm D.P. and Ropp M.E. Comparative study of maximum power point tracking algorithms // Prog. Photovolt: Res. Appl. 2003. № 11. P. 47–62.

8. Atallah A.M., Abdelaziz A.Y. and Jumaah R.S. Implementation of perturb and observe MPPT of PV system with direct control method using buck and buck-boost converters // Emerging Trends in Electrical, Electronics & Instrumentation Engineering: An international Journal (EEIEJ), Vol. 1, Nо. 1, February 2014. P. 31-44.

9. Yuya Oshiro, Hikaru Ono, Naomitsu Urasaki. A MPPT Control Method for Stand-Alone Photovoltaic System in Consideration of Partial Shadow // IEEE PEDS 2011, Singapore, 5-8 December, 2011, р. 1010-1014.

10. Subudhi B., Pradhan R. A Comparative Study on Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Power Systems // IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2013, №4, р. 89-98.

11. Coelho R.F., Concer F.M., Martins D.C. A MPPT Approach Based on Temperature Measurements Applied in PV Systems // 2010 9th IEEE/IAS International Conference on Industry Applications (INDUSCON), São Paulo, 8-10 November, 2010, р. 1-6.

12. De Brito et al. Evaluation of the main MPPT techniques for photovoltaic applications // IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 3, march 2013, pp. 1156-1167.

13. Lijia Ren, Xiuchen Jiang, Gehao Sheng, Wu Bo. Design and calculation method for Dynamic Increasing Transmission Line Capacity // WSEAS Transactions on circuits and systems, Issue 5, Vol. 7, May 2008, p. 348-357.

14. Gomathy S., Saravanan S., Thangavel S. Design and Implementation of Maximum PowerPoint Tracking (MPPT) Algorithm for aStandalone PV System // International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. 3, Issue 3, March - 2012, p. 1-7.

15. Sharma D.K., Purohit G. Hybrid Control Method for Maximum Power Point Tracking (MPPT) of Solar PV Power Generating System // Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 8(3) March 2014, р. 255-262.

16. Dolara A., Faranda R., Leva S. Energy Comparison of Seven MPPT Techniques for PV Systems // J. Electromagnetic Analysis & Applications. 2009. № 3. Р. 152-162.

17. Sihem Amara, Adel Bouallegue, Adel Khedher. Theoretical and Practical Study of a Photovoltaic MPPT Algorithm Applied to Voltage Battery Regulation // International Journal of Renewable Energy Research. 2014. Vol. 4, Nо. 1. Р. 83-90.

18. Prakash R., Meenakshipriya B., Kumaravelan R. Modeling and Design of MPPT Controller Using Stepped P&O Algorithm in Solar Photovoltaic System // International Journal of Electrical, Computer, Electronics and Communication Engineering. 2014. Vol. 8, Nо. 3. Р. 579-585.

19. Surya Kumari J., Sai Babu Dr. Ch., Kamalakar Babu A. Design and Analysis of P&O and IP&O MPPT Techniques for Photovoltaic System // International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). 2012. Vol. 2, Issue. 4. P. 2174-2180.

20. Thulasiyammal C. and Sutha S. Design and comparative analysis of DC-DC boost and single-ended primary-inductance converter converters using solar powered maximum power point tracking algorithms // American Journal of Applied Sciences. 2014. № 11 (7). Р. 1113-1122.

21. Choudhary D., Saxena A.R. DC-DC Buck-Converter for MPPT of PV System // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2014. Vol. 4, Issue 7. Р. 813-821.

22. Makhloufi M.T., Khireddine M.S., Abdessemed Y., Boutarfa A. Maximum Power Point Tracking of a Photovoltaic System using a Fuzzy Logic Controller on DC/DC Boost Converter // IJCSI International Journal of Computer Science Issues. 2014. Vol. 11, Issue 3. Nо. 2. Р.1694-1672.

23. Chokri Ben Salah, Mohamed Ouali. Comparison of Fuzzy Logic and Neural Network in Maximum Power Point Tracker for PV Systems // Elsevier, Electric Power Systems Research. 2011. Vol. 81. P. 43-50.

24. Naoufel Khaldi, Hassan Mahmoudi, Malika Zazi, Youssef Barradi. Implementation of a MPPT Neural Controller for Photovoltaic Systems on FPGA Circuit // WSEAS Transactions on Power Systems. 2014. Vol. 9. Р. 471-478.

25. Babaa S.E., Armstrong M. and Pickert V. Overview of Maximum Power Point Tracking Control Methods for PV Systems // Journal of Power and Energy Engineering. 2011. Nо. 2. Р. 59-72.

26. Esram T., Chapman P.L. Comparison of photovoltaic array maximum power point tracking techniques // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2007. Vol. 22, Nо. 2. P. 439-449.

27. Dorofte C., Borup U., Blaabjerg F. A Combined Two-Method MPPT Control Scheme for Grid-Connected Photovoltaic Systems // 2005 European Conference on Power Electronics and Applications, Dresden, 11-14 September, 2005.

28. Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. М.: Энергоатомиздат, 1983. (Raušenbah G. Spravočnik po proektirovaniû solnečnyh batarej. M.: Ènergoatomizdat, 1983.)

29. Hansen A.D., Sorensen P., Hansen L.H., Bindner H. Models for a stand alone PV system. Riso National Laboratory, 2000.

30. Bonkoungou D., Koalaga Z., Njomo D. Modeling and Simulation of photovoltaic module considering single single-diode equivalent circuit model in MATLAB // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2013. Vol. 3, Issue 3. P. 493-502.

31. Обухов С.Г., Плотников И.А. Модель солнечной панели в MATLAB SIMULINK // Альтернативная энергетика и экология – ISJAEE. 2014. № 21 (161). C. 51-59. (Obuhov S.G., Plotnikov I.А. Model' solnečnoj paneli v MATLAB SIMULINK // Аl'ternativnaâ ènergetika i èkologiâ – ISJAEE. 2014. № 21 (161). C. 51-59.)

32. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. М.: Техносфера, 2005. (Melešin V.I. Tranzistornaâ preobrazovatel'naâ tehnika. M.: Tehnosfera, 2005.)

33. Femia N., Petrone G., Spagnuolo G., Vitelli M. Power Electronics and Control Techniques for Maximum Energy Harvesting in Photovoltaic Systems. CRC Press Taylor & Francis Group. Boca Raton, 2013.


Для цитирования:


Обухов С.Г., Плотников И.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ С КОНТРОЛЛЕРОМ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015;(13-14):38-50. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.13-14.004

For citation:


Obukhov S.G., Plotnikov I.A. MODELING AND STUDY OF MODES OF SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER PLANT WITH A MAXIMUM POWER POINT TRACING CONTROLLER. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(13-14):38-50. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.13-14.004

Просмотров: 258


ISSN 1608-8298 (Print)