مدل معتبر EMT نوع عمومی توربین بادی مبدل کامل مبنی بر ژنراتور سنکرون تحریک خارجی بدون چرخ دنده

Field Validated Generic EMT-Type Model of a Full Converter Wind Turbine Based on a Gearless Externally Excited Synchronous Generator

چکیده

1. مقدمه

2. نمایش آیرودینامیکی، سیستم مکانیکی و کنترل ماشین سنکرون

3. کنترل مبدل سمت شبکه

4. کنترل جریان و طراحی فیلتر خروجی

5. استراتژی های کنترل FRT و حفاظت

6. پیاده سازی مدل ترکیبی

7. ارزیابی عملکرد براساس آزمایش های میدانی

8. نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

یکپارچه سازی نیروگاه های بادی، پویایی جدیدی را در سیستم های قدرت (توان) ایجاد می کند و در نظر گرفتن مجدد نحوه مطالعه، طراحی و عملکرد آن ها را الزامی می کند. مدل های با کیفیت بالا برای این مطالعات ضروری هستند. به طور معمول مدل های توربین بادی دارای ویژگی میدان الکترومغناطیسی(EMT)   تنها به عنوان جعبه سیاهی در دسترس قرار دارند که مانعی برای تحلیل و تحقیق هستند. این مقاله برای غلبه بر این مشکل مدل عمومی از نوع EMT را برای سیستم توربین بادی از نوع IV پیشنهاد می دهد که براساس اندازه گیری های میدانی از یک توربین بادی با همان نوع ارزیابی می شود. به طور دقیق تر، این مقاله مدل توربین بادی مبتنی بر سیستم ژنراتور سنکرون با تحریک خارجی و متصل به یک کانورتر (مبدل) کامل را پیشنهاد می دهد که شامل یکسوکننده دیودی شش پالسه، یک طبقه تقویت کننده dc-dc و یک مبدل منبع ولتاژ دو سطحی است. ویژگی های مورد نیاز برای کنترل و روش های حفاظت داخلی در نظر گرفته شده و توصیف می شوند دو استراتژی متفاوت کنترل خطا همراستا با دستورالعمل های موجود در  شبکه پیاده سازی می شوند. همچنین نمایش مربوط به مدل ترکیبی از نوع EMT براساس مدار معادل های سوئیجینگ و مدل های متوسط گیری برای سخت افزار در نظر گرفته شده و طبقات الکترونیک قدرت توسعه داده شده است. علاوه بر این، امکان استفاده از گام های زمانی طولانی تر در شبیه سازی را فراهم می کند و در نتیجه زمان محاسبه را به طور قابل توجهی بهبود می دهد.

1. مقدمه

اپراتورهای سیستم های مدرن قدرت، فناوری های مبتنی بر معکوس کننده (اینورتر) را با سرعت زیاد ادغام می کنند که منجر به یکپارچگی توربین های بادی شده است [1]. افزایش پیچیدگی و پویایی جدید افزوده شده توسط این تجهیزات جدید از جمله ملاحظات اجباری در مطالعه، طراحی و کارکرد سیستم های قدرت است و در نتیجه نیازمند مدل سازی پیشرفته تر و روش های تحلیلی هستند.

در نتیجه، تامین مدل های گذرای الکترومغناطیسی (EMT) برای اتصال واحدهای جدید تولیدی در برخی مناطق شبکه برق اجباری شده است [2]. با این حال، به دلیل مسائل محرمانگی، این مدل ها اغلب به عنوان جعبه های سیاه ارائه شده و در نتیجه مانع دسترسی به سیستم های کنترل داخلی و پارامترهای سخت افزاری و در نهایت استفاده از تکنیک های تحلیل می شوند.

8. نتیجه گیری ها

این کار یک مدل عمومی از نوع EMT را برای توپولوژی سخت افزاری یک توربین بادی از نوع IV پیشنهاد می دهد. به ویژه، این سیستم یک ژنراتور تحریک خارجی و یک مبدل کامل سه طبقه شامل یک یکسوکننده پسیو، یک مبدل dc-dc و یک VSC دو سطحی را در نظر می گیرد.

تمامی عناصر اصلی و توپولوژی های کنترل کننده توسعه داده شده، مشخص شده و توضیح داده شده است. دو استراتژی متفاوت کنترل FRT پیاده سازی شده و فهرست بزرگی از الزامات دستورالعمل شبکه در سراسر جهان را پوشش می دهد. علاوه بر این، روش های حفاظت سخت افزاری و کنترل نیز در نظر گرفته شده است.

Abstract

The integration of wind power plants introduces new dynamics into power systems, forcing reconsiderations of how they are studied, planned, and operated. High quality models are essential to these studies. Manufacturer-specific electromagnetic transient (EMT) wind turbine models are usually available only as black-boxes, which hinders analysis and research. To overcome this issue, this paper proposes a generic EMT-type model for a specific type-IV wind turbine system, which is validated against field measurements from a wind turbine of the same type. More precisely, it proposes a wind turbine model based on an externally excited synchronous generator system connected to a full converter composed of a six-pulse diode rectifier, a dc–dc boost stage and a two-level voltage source converter. The required control features and internal protection schemes are considered and described. Two different fault ride-through control strategies, in line with existing grid codes, are implemented. A corresponding EMT-type hybrid model representation is also developed based on newly proposed switched equivalent circuits and average models for the considered hardware, control, and power electronics stages. It allows for the use of larger simulation time steps, hence considerably improving computation times.

I. INTRODUCTION

OPERATORS of modern power systems have been integrating inverter-based technologies at a fast pace, spurred on recently by the integration of wind turbines [1]. The increased complexity and new dynamics added by this new equipment are forcing reconsiderations in the way power systems are studied, planned and operated, thus yielding the need for more advanced modeling and analysis methods.

As one consequence, the provision of manufacturer-specific electromagnetic transient (EMT) models has already become a requirement for the connection of new generating units in some grid areas [2]. However, due to confidentiality issues, these models are often provided as black-boxes, thus hindering the access to internal control systems and hardware parameters and, therefore, the use of specific analysis techniques.

VIII. CONCLUSIONS

This work proposes a generic EMT-type model for a specific type-IV wind turbine hardware topology. More specifically, the system considers a gearless externally excited synchronous generator and a three-stage full converter composed of a passive rectifier, a dc-dc converter and a two-level VSC.

All main components and controller topologies were developed, characterized and explained. Two different FRT control strategies were implemented, covering a large list of Grid Code requirements worldwide. Moreover, hardware and control protection schemes were also taken into account.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدل معتبر EMT نوع عمومی توربین بادی مبدل کامل مبنی بر ژنراتور سنکرون تحریک خارجی بدون چرخ دنده

Field Validated Generic EMT-Type Model of a Full Converter Wind Turbine Based on a Gearless Externally Excited Synchronous Generator

کنترل هماهنگ معکوس کننده های چندعاملی برای پشتیبانی ولتاژ و جبران هماهنگ در یک میکرو گرید متصل به شبکه

Coordinated control of multifunctional inverters for voltage support and harmonic compensation in a grid-connected microgrid

چکیده
1- مقدمه
2- طرح کلی سیستم
3- رویکرد کنترل برای خط اتصال اینورتر DG
3-1- تابع پشتیبانی ولتاژ از خط اتصال اینورتر VSI
3-2- جبران هارمونیک
4- نتایج آزمایشی و شبیه سازی
4-1- اولین سناریو (شبیه سازی): تزریق توان بالا و مصرف پایین
4-2- دومین سناریو: تولید بالا و تقاضای پایین ( بدون هیچ باری در PCC)
4-3- سومین سناریو: تولید بالا و تقاضای متوسط (با بار غیرخطی)
5- نتیجه گیری
منابع

چکیده

در این مقاله، طرح پشتیبانی ولتاژ و جبران هماهنگ هارمونیک برای خط اتصال اینورترها با تولید پراکنده (DGs) در یک ریزشبکه (میکرو گرید) متصل به شبکه ارائه می‌شود. پشتیبانی ولتاژ با جبران توان رآکتیو انجام می‌شود که می‌تواند مسئله اضافه / پایین بودن ولتاژ را کاهش دهد؛ علاوه براین، محدودیت توان فعال به منظور کاهش مسئله اضافه ولتاژ ، در زمانیکه جبران توان راکتیو کافی نباشد مطرح می‌شود. جبران هارمونیک با استفاده از ادمیتانسهای واقعی در فرکانسهای هارمونیک انتخابی حاصل می‌شود. جریان‌های جبران هارمونیک و توان راکتیو با توجه به ظرفیت محدود خط اتصال اینورتر تزریق می‌شوند. در صورت لزوم، نیروهای مرجع اینورترهای متصل به شبکه تغییر می‌کنند. پشتیبانی ولتاژ و جبران هارمونیک می‌تواند بر اساس طرهای ارزیابی محلی یا مرکزی ( مبتنی بر ارتباطات) حاصل شود. تأثیر تأخیر ارتباط نیز در این مطالعه مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج شبیه سازی و آزمایشی به منظور نشان دادن کارایی روش پیشنهادی به دست می‌آیند.

5- نتیجه گیری

در این مقاله، نقش DGs در پشتیبانی ولتاژ و جبران هارمونیک در MG متصل به شبکه مورد بررسی قرار می‌گیرد. پشتیبانی ولتاژ و جبران هارمونیک هر دو می‌توانند با اندازه گیری محلی یا مبتنی بر ارتباط انتخاب شوند و ظرفیت محدود خط اتصال اینورترهای DG نیز در پشتیبانی ولتاز و جبران هارمونیک مورد بررسی قرار می‌گیرد. جبران هارمونیک پیشنهاد شده بر مبنای ادمیتانس واقعی است و در انتخاب اندازه گیری محلی یا راه دور منعطف می‌باشد. ظرفیت محدود اینورتر و تأثیر تأخیر سیستم ارتباطی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج شبیه سازی و آزمایشی نشان می‌دهند که پس از جبران هارمونیک، بر اساس استانداردهای IEEE 519 و EN 50160 میزان هر یک از هارمونیکها و THD کمتر از مقدار مجاز می‌باشد. این مطالعه همچنین نشان داده است که در صورت پایین بودن تأخیر سیستم ارتباطی، جبران مبتنی بر اندازه گیری مرکزی (راه دور) موثرتر از جبران مبتنی بر اندازه گیری محلی خواهد بود.

Abstract

In this paper, a coordinated harmonic compensation and voltage support scheme is presented for distributed generations’ (DGs’) interface inverters in a resistive grid-connected microgrid. Voltage support is performed by reactive power compensation which can mitigate the over/under voltage problem; furthermore, the active power curtailment is proposed in order to mitigate the overvoltage problem when the reactive power compensation is not sufficient. Harmonic compensation is achieved by using virtual admittances in selected harmonic frequencies. Reactive power and harmonic compensation currents are injected with regards to the limited capacity of the interface inverter. If necessary, the reference powers of the grid-tied inverters are changed. Voltage support and harmonic compensation can be achieved based on local or central (communication-based) measurement schemes. The effect of communication delay is also investigated in this study. Experimental and simulation results are obtained in order to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

5- Conclusions

In this paper, the contribution of DGs in voltage support and harmonic compensation in a grid-connected MG is investigated. Bothof voltage support andharmonics compensationcanbe chosen by local or communication-based measurement and the limited capacity ofthe DG interfacing inverters is also considered in voltage support and harmonics compensation. The proposed harmonic compensation is based on virtual admittance and has the flexibility in selecting local or remote measurement. The limited capacity of inverter and the effect of communication system delay have been investigated. Experimental and simulation results show that after harmonics compensation, the amounts of individual harmonics and THD are less than their allowed values according to IEEE 519 and EN 50160 standards. The study has also shown that compensation based on central (remote) measurement will be more effective than local-measurementbased compensation if the commutation system delay is low.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل هماهنگ معکوس کننده های چندعاملی برای پشتیبانی ولتاژ و جبران هماهنگ در یک میکرو گرید متصل به شبکه

Coordinated control of multifunctional inverters for voltage support and harmonic compensation in a grid-connected microgrid

بررسی محاسبه منبع جریان مبدل های سیستم های فوتولتاییک متصل به شبکه سه فاز هنگام بروز خرابی های شبکه

A Review on Current Reference Calculation of Three-Phase Grid-Connected PV Converters under Grid Faults

چکیده
1- مقدمه
2- فرموله کردن مساله
3- روش کنترل
A- روش پیشنهادی CRC عمومی
B- پیاده سازی روش کنترل
4- ارزیابی (نتایج شبیه سازی)
A- روش CRC پیشنهادی
B- روش PNSC
C- روش AARC
D- روش BPSC
E- ارزیابی روش های CRC
5- نتیجه گیری
منابع

چکیده

افت ولتاژ نامتعادل شبکه برق می تواند منجر به تزریق جریان نامتعادل غیرسینوسی، نوسانات ولتاژ لینک – dc و نوسانات توان اکتیو/ راکتیو به همراه دو برابر شدن فرکانس پایه ای در سیستم های فوتولتاییک (PV) سه فاز شود. دو برابر شدن نوسانات فرکانس شبکه در لینک-dc اینورترهای PV دو طبقه ای معمولی می تواند سبب بدتر شدن وضعیت خازن لینک- dc شود که یکی از مهم ترین مولفه های محدود کننده طول عمر در سیستم است. روش های کنترلی مناسب این مبدل ها می تواند این مساله را به طور بهینه مورد بررسی قرار دهد. در آن راهکارها، محاسبه مرجع جریان (CRC) یک از مهم ترین مسائلی است که بهتر است همراه با عملکرد قابل اطمینان مبدل های متصل به شبکه در شرایط بروز خرابی های نامتعادل شبکه باشد. بر این اساس، این مقاله روش های موجود CRC را مورد بررسی قرار می دهد و یک روش تولید مرجع جریان ارائه می کند که می تواند 16 حالت منحصر به فرد داشته باشد. همچنین مسائل دیگری نیز در ارتباط با مبدل سه فاز در هر حالت مورد بررسی قرار می گردد. عملکرد روش CRC توسط روش هایی براساس شبیه سازی ها در شرایط افت ولتاژ نامتعادل تایید می شود و مورد مقایسه قرار می گیرد.

5- نتیجه گیری

این مقاله روش های CRC را برای مبدل های توان PV متصل به شبکه سه فاز در زمان بروز خطاهای نامتعادل شبکه مورد بررسی قرار داده است. روش CRC پیشنهادی دارای 16 حالت منحصر به فرد است که دارای قابلیت حذف نوسانات فرکانس پایه شبکه در توان اکتیو و ولتاژ لینک-dc است که توسط شبیه سازی ها در این مقاله تایید شده است. این ویژگی مهم ترین مزیت این روش CRC عمومی در شرایط خطاهای نامتعادل شبکه است. در مقابل، در راهکارهای قبلی از جمله BPSC، PNSC و AARC، توان اکتیو و ولتاژ لینک-dc شامل مولفه های نوسانی قابل توجهی در شرایط خطاهای نامتعادل شبکه هستند. اگرچه دامنه نوسان توان اکتیو با استفاده از روش PNSC کوچک است اما جریان های تزریقی دارای بزرگ ترین مقادیر RMS هستند که می توانند مشکل جدی برای محدودکردن جریان باشند. در بین چهار حالت روش CRC عمومی پیشنهادی، حالت 4 بزرگترین مقادیر RMS جریان را با TDH به میزان 1.43 درصد تولید می کند. با توجه به این که می بایست از جریان بیش از حد در عملکرد مبدل های متصل به شبکه در شرایط بروز خطا پیشگیری کرد، حالت 2 با کمترین مقدار RMS جریان امیدوارکننده تر است. این حالت می تواند جریان های سه فاز را با THD با مقدار 1.36 درصد در شرایط خطا تزریق کند.

Abstract

Unbalanced grid voltage dips may lead to unbalanced non-sinusoidal current injections, dc-link voltage oscillations, and active and/or reactive power oscillations with twice the grid fundamental frequency in three-phase grid-connected Photovoltaic (PV) systems. Double grid frequency oscillations at the dc-link of the conventional two-stage PV inverters can further deteriorate the dc-link capacitor, which is one of the most life-limiting components in the system. Proper controls of these converters may efficiently address this problem. In those solutions, Current Reference Calculation (CRC) is one of the most important issues that should be coped with for a reliable operation of grid-connected converters under unbalanced grid faults. Accordingly, this paper reviews the existing CRC methods and presents a current reference generation method, which can have 16 unique modes. Issues are also investigated in this paper that the two-stage three-phase converter faces in each mode. The performance of the CRC method is verified and compared to the prior-art methods by simulations under unbalanced voltage dips.

V- CONCLUSION

This paper has explored the CRC methods for three-phase grid-connected PV power converters during unbalanced grid faults. The proposed CRC method has 16 unique modes, four of which have the capability to eliminate the double grid fundamental frequency oscillations in both the active power and the dc-link voltage as verified by the simulation results in this paper. This feature is the most important advantage of this general CRC method under unbalanced grid faults. In contrast, in the prior-art solutions including BPSC, PNSC, and AARC methods, the active power and the dc link voltage include significant oscillatory components under unbalanced grid faults. Although the oscillation amplitude of the active power using the PNSC scheme is low, the injected currents have the highest RMS value which can be a severe problem for implementation of a current limiting. Among the four modes of the proposed general CRC method, Mode 4 produces the highest RMS value of the current with the THD of 1.43%. Since the overcurrent failure must be prevented in the operation of grid-connected converters under faults, Mode 2 with the lowest RMS value of current is more promising. This mode can inject three-phase currents with the THD of 1.36% under faults.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی محاسبه منبع جریان مبدل های سیستم های فوتولتاییک متصل به شبکه سه فاز هنگام بروز خرابی های شبکه

A Review on Current Reference Calculation of Three-Phase Grid-Connected PV Converters under Grid Faults

اینورتر Class-D چند فرکانسی برای مشخص نمودن یکسوساز در سیستم های انتقال قدرت القایی با فرکانس بالا

Multi-Frequency Class-D Inverter for Rectifier Characterisation in High Frequency Inductive Power Transfer Systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اینورتر Class-D چند فرکانسی برای مشخص نمودن یکسوساز در سیستم های انتقال قدرت القایی با فرکانس بالا

Multi-Frequency Class-D Inverter for Rectifier Characterisation in High Frequency Inductive Power Transfer Systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

توسعه مدل ریاضیاتی برای شبیه سازی خطاها در اینورترهای PWM منبع – جریان

Mathematical Model Development for Faults Simulation in Current-source PWM Inverters

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

یازدهمین سمپوزیوم بین المللی در کاربردی هوش محاسباتی و انفورماتیک

11th International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

توسعه مدل ریاضی برای شبیه سازی خطاها در مبدل های PWM منبع جریانیان

Mathematical Model Development for Faults Simulation in Current-source PWM Inverters

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کنترل برداری موتور سنکرون آهنربای دائم بر اساس پالس سینوسی تعدیل عرض اینورتر با کنترل کننده انتگرال متناسب

Vector Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Based On Sinusoidal Pulse Width Modulated Inverter with Proportional Integral Controller

Abstract

This paper is concerned with vector control of permanent magnet synchronous motor (PMSM). The mathematical model of PMSM, using the powerful simulation modeling capabilities of Matlab/Simulink is implemented. The entire PMSM control system is divided into several independent functional modules such as PMSM body module, inverter module and coordinate transformation module and Sinusoidal pulse width modulation (SPWM) production module and so on. we can analyzed a variety of simulation waveforms and it provide an effective means for the analysis and design of the PMSM control system

1 Introduction

Compared with other forms of motor, Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has better dynamic performance, smaller size and higher efficiency. In recent years, with the rapid development of electric power electronics technical, rare earth permanent magnetic materials and the increasingly sophisticated research in Permanent magnet motor. PMSM is widely used in national defense, agriculture and daily life [1]. PMSM is a multivariable, nonlinear and high coupling system. The output torque and stator current present a complicated function relation. Magnetic field can be decoupled to get a good control performance. It was no slip frequency current, less affected by the rotor parameters, easier to implement vector control [2]. Therefore, the model of PMSM vector control has become a widespread concern. The analysis of mathematical model of PMSM, with the powerful simulation modeling capabilities of Matlab/Simulink, the PMSM control system will be divided into several independent functional modules such as PMSM motor module, inverter module, coordinate transformation module and SPWM production module and so on. By combining these modules, the simulation model of PMSM control system can be built.

ردیابی بهبود یافته بیشینه منبع توان برای اینورتر فتوولتائیک متصل به شبکه بر اساس کنترل ولتاژگرا

An Improved Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Grid-Connected Inverter Based on Voltage-Oriented Control

خلاصه

I- معرفی

II- مدلسازی و توصیف سیستم

A. مدل سلول خورشیدی و آرایه PV

B. مدل VSI

III. کنترل کننده های جریان و ولتاژ

A. کنترل جریان

B. کنترل ولتاژ

IV. MPPT پیشنهادشده

A. محاسبه توان PV

B. خطای سیگنال تنظیم کننده ولتاژ خارجی

V. نتایج شبیه سازی

VI. نتایج تجربی

VII. نتیجه گیری

چکیده

در این مقاله، ردیابی بهبود یافته بیشینه منبع توان (MPP) با عملکرد بهتر بر مبنای کنترل ولتاژگرا (VOC) برای حل مشکل تابش بسرعت متغیر پیشنهاد می شود. در VOC، یک ساختار کنترل متوالی با حلقه کنترل ولتاژ لینک dc خارجی و یک حلقه کنترل جریان داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. جریان ها در یک حلقه d,q متعامد سنکرون، با استفاده از کنترل بازخورد مجزا کنترل می شوند. جریان مرجع کنترل کننده محور-d انتگرال متناسب (PI) از تنظیم کننده ولتاژ DC-سمت با اعمال کردن کنترل متوازن کننده انرژی استخراج می شود. بعلاوه، برای بدست آوردن ضریب توان واحد، مرجع محور-q روی صفر تنظیم می شود. کنترل کننده MPPT بر مرجع فتوولتائیک ولتاژ dc (PV) کنترل حلقه خارجی اعمال می شود. بدون اندازه گیری توان آرایه PV، MPPT پیشنهاد شده جهت صحیح MPPT را بوسیله پردازش کردن جریان محور-d تعیین می کند. این جریان، سمت شبکه برق و خطای سیگنال حلقه خارجی PI را که فقط برای ارایه تغییر در توان طراحی شده است بازتاب می دهد. این تغییر توان بدلیل شرایط جوی متغییر می باشد. قابلیت ردیابی قوی تحت تابشِ به سرعت افزایشی و کاهشی با یک مقلد آرایه PV بصورت تجربی تایید می شود. نتایج تجربی و شبیه سازی ها اثبات کردند که روش پیشنهاد شده، ردیابی موثر، سریع و عالی را فرآهم می کند. 

I- معرفی

خصوصیت ولتاژ-توان یک آرایه فتوولتائیک (PV) بدلیل تغییرات ایجاد شده توسط شرایط جوی، غیرخطی و متغییر نسبت به زمان است. وظیفه ردیابی بیشینه منبع توان (MMP) در یک سیستم توان PV میزان کردن پیوسته سیستم است بطوری که بیشترین توان را از آرایه PV بگیرد. در سال های اخیر، سیستم های PV متصل به شبکه رایج تر شده اند زیرا نیاز به پشتیبان باتری جهت تضمین MPPT ندارند [1]. دو پیکربندی معمولی سیستم PV متصل به شبکه، تک یا دو مرحله ای هستند. در دو مرحله ای ها، اولی برای تقویت ولتاژ آرایه PV و ردیابی توان بیشینه بکار می رود؛ دومی تبدیل شدن این توان به ولتاژ ac پرکیفیت را مجاز می دارد.

VII. نتیجه گیری

جهت جلوگیری از خطاهای احتمالی الگوریتم P&O کلاسیک بدلیل تابش به سرعت متغیر، این مقاله یک کنترل کننده MPPT بهبود یافته بدون اندازه گیری توان آرایه PV را پیشنهاد کرده است. طرح کنترل ما از مولفه جریان شبکه محور-d و خطای سیگنال تنظیم کننده ولتاژ خارجی PI استفاده می کند. این روش MPPT به فرد اجازه می دهد تا سهم اختلال افزایشی را از تغییر تابش در تغییرات توان تمیز دهد، درنتیجه جهت صحیح MPP را تعیین کند. در نتایج شبیه سازی و تجربی، قابلیت ردیابی قوی تحت تابش به سرعت افزایشی و کاهشی اثبات شده است. پاسخ های حالت-ماندگار و دینامیک، کنترل کننده عالی ردیابی مرجع مطلوب را تشریح کردند. بعلاوه، اتلاف های توان خروجی که توسط خطاهای ردیابی دینامیک ایجاد شده بودند بشدت کاهش می یابند، بویژه تحت تابش به سرعت متغیر. از این گذشته، فرد می تواند ببیند که این الگوریتم کنترل برای کاربردِ آنی، ساده و آسان است.

Abstract

In this paper, an improved maximum power point (MPP) tracking (MPPT) with better performance based on voltage-oriented control (VOC) is proposed to solve a fast-changing irradiation problem. In VOC, a cascaded control structure with an outer dc link voltage control loop and an inner current control loop is used. The currents are controlled in a synchronous orthogonal d , q frame using a decoupled feedback control. The reference current of proportional-integral (PI) d -axis controller is extracted from the dc-side voltage regulator by applying the energy-balancing control. Furthermore, in order to achieve a unity power factor, the q -axis reference is set to zero. The MPPT controller is applied to the reference of the outer loop control dc voltage photovoltaic (PV). Without PV array power measurement, the proposed MPPT identifies the correct direction of the MPP by processing the d -axis current reflecting the power grid side and the signal error of the PI outer loop designed to only represent the change in power due to the changing atmospheric conditions. The robust tracking capability under rapidly increasing and decreasing irradiance is verified experimentally with a PV array emulator. Simulations and experimental results demonstrate that the proposed method provides effective, fast, and perfect tracking.

I. INTRODUCTION

THE VOLTAGE-POWER characteristic of a photovoltaic (PV) array is nonlinear and time varying because of the changes caused by the atmospheric conditions. The task of a maximum power point (MPP) tracking (MPPT) in a PV power system is to continuously tune the system so that it draws maximum power from the PV array. In recent years, the gridconnected PV systems have become more popular because they do not need battery backups to ensure MPPT [1]. The two typical configurations of a grid-connected PV system are single or two stages. In two stages, the first is used to boost the PV array voltage and track the maximum power; the second allows the conversion of this power into high-quality ac voltage.

VII. CONCLUSION

In order to avoid possible mistakes of the classical P&O algorithm due to the fast-changing irradiation, this paper has proposed an improved MPPT controller without PV array power measurement. Our control scheme uses the d-axis grid current component and the signal error of the PI outer voltage regulator. This MPPT method permits one to differentiate the contribution of increment perturbation and irradiation change in power variation, hence identifying the correct direction of the MPP. In the simulation and experimental results, the robust tracking capability under rapidly increasing and decreasing irradiance has been proved. The steady-state and dynamic responses illustrated the perfect desired reference tracking controller. Moreover, the output power losses caused by the dynamic tracking errors are significantly reduced, particularly under fastchanging irradiation. Furthermore, one can see that the control algorithm is simple and easy to implement in real time.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ردیابی بهبود یافته بیشینه منبع توان برای اینورتر فتوولتائیک متصل به شبکه بر اساس کنترل ولتاژگرا

An Improved Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Grid-Connected Inverter Based on Voltage-Oriented Control

توپولوژی اینورتر PV فاقد مبدل تک فاز جدید با بازده بالا

A New High-Efficiency Single-Phase Transformerless PV Inverter Topology

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

توپوشناسی اینورتر فتوولتاییک فاقد تبدیل کننده تک فاز جدید با راندمان بالا

A New High-Efficiency Single-Phase Transformerless PV Inverter Topology

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کنترل قدرت واقعی و واکنشی اینورترهای PV توزیع شده برای پیشگیری از اضافه ولتاژ و افزایش ظرفیت میزبانی تولید تجدیدپذیر

Real and reactive power control of distributed PV inverters for overvoltage prevention and increased renewable generation hosting capacity

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل توان واقعی و راکتیو متناوب کننده PV توزیع شده برای جلوگیری از اضافه ولتاژ و افزایش ظرفیت میزبانی تولید تجدیدپذیر

Real and reactive power control of distributed PV inverters for overvoltage prevention and increased renewable generation hosting capacity

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اینورتر یا متناوب ساز فتوولتائیک فاقد ترانسفورماتور پر قدرت

High Power Transformerless Photovoltaic Inverter

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

متناوب ساز فتوولتائیک بدون ترانسفورماتور با قدرت بالا

High Power Transformerless Photovoltaic Inverter

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.