مدل ردیابی نقطه حداکثر توان مبتنی بر پیش بینی برای کاربرد فتوولتائیک متصل به شبکه با استفاده از یک اینورتر Z-Source

Model Predictive Based Maximum Power Point Tracking for Grid-tied Photovoltaic Applications Using a Z-Source Inverter

چکیده
1 مقدمه
2 زمینه‌کاری
3 پیش‌بین مدل مبتنی بر MPPT پیشنهادی
4 نتایج آزمایش و بحث
5 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
این مقاله یک مدل پیش‌بینی مبتنی بر روش ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) برای یک سیستم استخراج انرژی مبتنی بر یک وارونگر مرتبط با شبکه تک مرحله‌ای را ارائه می‌دهد. ابتدا یک بررسی مختصر از وارونگرهای Z-Source ، روش‌های MPPT و کنترل پیش‌بین مدل (MPC) را ارائه می‌دهد. سپس پیش‌بین مدل مبتنی بر روش MPPT پیشنهادی را معرفی می‌کند. در نهایت، نتایج تجربی را برای تأیید پیامدهای تئوریکی ارائه می‌دهد

2. زمینه‌کاری
الف. وارونگرهای امپدانس- منبع
شبکه‌های امپدانس را می‌توان در طیف گسترده‌ای از کاربردهای تبدیل توان برای ارائه یک ابزار منعطف تبدیل میان انواع مختلف منبع‌ها و بارها بکار گرفت [19-22]. یک وارونگر امپدانس- منبع ساده که در منابع [9، 12، 13، 23 و 24] به عنوان وارونگر منبع- Z (ZSI) ذکر شده است، به عنوان رابط استخراج PV در این مقاله بکار برده شده است. مشخصه متمایز یک ZSI ظرفیت آن در تسهیل وضعیت‌های سوئیچ کردن شلیک از میان برای ارتقاء ولتاژ خروجی است. در حالت‌های شلیک از میان هر دو سوئیچ در یک انتهای ورانگر به طور همزمان روشن می‌شوند. به دلیل گنجاندن وضعیت‌های شلیک از میان، کنترل ZSIها به راهبردهای نوسان جدید نیاز دارد. راهبردهای مختلف نوسان جدید براساس روش نوسان وسعت مثبت (PWM) برای ZSIها بعدتر در منابع [9، 25، 26] پیشنهاد شده‌اند. سه راهبرد نوسان قابل توجه برای ZSIها عبارتند از تقویت ساده، تقویت بیشینه و تقویت ثابت. در این مقاله راهبرد تقویت ساده برای تولید سیگنال‌های سوئیچ برای ZSI شکل 3 انتخاب شده است.

راهبرد نوسان تقویت ساده مشابه حامل مبتنی بر PWM قدیمی عمل می‌کند و بهره ولتاژ آن بصورت زیر بدست می‌آید،
99 که M شاخص نوسان، B فاکتور تقویت امپدانس- شبکه، V_ac دامنه ولتاژ خروجی وارونگر (برابر ولتاژ فاز اوج شبکه وقتی که به شبکه متصل باشد) و V_0 ولتاژ dc-پیوند است. فاکتور تقویت B بصورت زیر بدست می‌آید [26]،

ب. تکنیک‌های MPPT
همگرایی سریع، موج‌دار شدن کم توان در MPP، ردیابی درست و صحیح MPP از خصوصیات مطلوب یک تکینک MPPT به شمار می‌آیند. الگوریتم‌ها، معماری‌ها و مکانیزم‌های مختلف برای ردیابی MPP یک ماژول PV در متون دو دهه گذشته پیشنهاد شده‌اند. برخی از روش‌های معروف MPPT عبارتند از: الگوریتم ، شمای ، تکنیک ، الگوریتم P&O، الگوریتم هدایتی افزایشی و کنترل ولتاژ مدار باز کسری (V_0c) . در این کار، ایده پشت الگوریتم P&O به عنوان زمینه‌های توسعه پیش‌بین مدل جدید براساس تکنیک MPPT استفاده شده است که بازده استخراج انرژی بهتری را نمایان می‌کند و می‌تواند در برابر وضعیت‌های محیطی پویا بطور مؤثر احاطه می‌کند.

ج. MPC برای مبدل‌های الکترونیک توان
مبدل‌های الکترونیک توان سیستم‌های غیرخطی با تعداد مشخص دستگاه‌های سوئیچ هستند که باید براساس اهداف و محدودیت‌های عملیاتی دقیق کنترل شوند. کنترل مبدل‌های الکترونیک توان با خصوصیات ذکر شده نیازمند شماهای کنترل ماهرانه است. همین طور، تکنیک MPC که جدیداً به عنوان یک راهبرد کنترل جدید امیدوارکننده برای کنترل سامانه‌های الکترونیک توان ظهور کرده است. تکنیک‌های MPC در مقایسه با شماهای کنترلی کلاسیک یک پاسخ دینامیک سریع یا یک حاشیه پایداری زیاد ارائه می‌دهد که موجب می‌شود برای کار کردن MPPT سیستم‌های PV تحت شراط محیطی دینامیک مناسب باشند.

روش جدید ردیابی حداکثر توان با سرعت و دقت بسیار بالا، برای سیستم های ترکیبی مبدل انرژی سلول فتوولتائیک/سوخت هیبریدی

Novel fast and high accuracy maximum power point tracking method for hybrid photovoltaic/fuel cell energy conversion systems

چکیده
1- مقدمه
2- روش های MPPT قابل کاربری برای سیستم های PV و FC
2-1- روش های MPPT قابل کاربری در سیستم های PV
2-2- روش های MPPT قابل اعمال بر روی سیستم های FC
3- پیاده سازی روش MPPT پیشنهادی در سیستم ترکیبی PV/FC
3-1- زیرسیستم PV
3-2- زیرسیستم FC
4- نتایج آزمایشی و ارزیابی کارایی
4-1- نتایج آزمایشی مرتبط به زیرسیستم PV
4-2- نتایج آزمایشی مرتبط به زیرسیستم FC
5- جمع بندی

چکیده

در حال حاظر از دو واحد ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم های ترکیبی فوتوولتائیک (PV)/ سلول سوختی (FC) استفاده می شود، یکی برای زیرسیستم PV و دیگری برای قسمت FC، که این امر به شکل قابل توجهی به پیچیدگی پیاده سازی سیستم و همچنین افزایش هزینه می انجامد. این مقاله با معرفی روش نوین و یکپارچه MPPT با سرعت و دقت بالا برای استخراج حداکثر توان از سیستم های مبدل انرژی ترکیبی PV/FC به رفع این مشکل می پردازد. این روش تنها تکنیک MPPT یکپارچه ذکر شده در مقالات بوده که از یک الگوریتم تکی برای ردیابی مداوم نقاط حداکثر توان (MPPs) ماژول PV و بخش FC سیستم های ترکیبی PV/FC استفاده می کند. سیستم مبدل انرژی ترکیبی PV/FC برای ارزیابی کارایی روش ذکر شده ساخته شده است، و به شکل آزمایشی تایید شده که روش MPPT پیشنهادی روند MPPT بسیار دقیق و سریعی را اجرا کرده است، به شکلی که کارایی MPPT در زیرسیستم های PV و FC به ترتیب بالای 99.6 و 99.41 درصد بوده و زمان هم گرایی آن ها نیز بسیار کوتاه و به ترتیب 12 میلی ثانیه و 33 ثانیه می باشد. مقایسه بین روش MPPT پیشنهادی در این مقاله و روش های MPPT امروزی نیز انجام شده، که به شکلی صریح نشان دهنده بالاترین کارایی این روش (99.6% و 99.41%) و همچنین کوتاه ترین زمان همگرایی (12 میلی ثانیه) در مقایسه با روش های امروزی است. لازم به ذکر است که روش ارائه شده 2 وظیفه را انجام داده (ردیابی دو MPP) در حالی که دیگر روش ها تنها یک وظیفه (ردیابی 1 MPP) را انجام می دهند.

1- مقدمه

اخیرا استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، به خصوص انرژی بادی و خورشیدی [1و2]، به دلیل مشکلاتی چون کاهش قابلیت دسترسی سوخت های فسیلی افزایش چشمگیری داشته است. در عمل برای افزایش توان تولیدی و قابلیت اطمینان، منابع انرژی تجدیدپذیر غالبا با دیگر منابع نیرو ترکیب می شوند تا یک سیستم مبدل ترکیبی را مانند سیستم ترکیبی فوتوولتائیک (PV)/ سلول سوختی (FC) ایجاد کنند. یک سیستم PV/FC شامل زیرسیستم PV می شود که به عنوان منبع اصلی توان استفاده شده و یک بسته FC که معمولا به عنوان منبع قدرت آماده به کار استفاده می شود. این پیکربندی موجب می شود تا سیستم مبدل انرژی ترکیبی PV/FC قابل اعتمادتر و قابل کاربری در مصارف صنعتی باشد [4]. در حال حاظر از دو واحد ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم های ترکیبی فوتوولتائیک (PV)/ سلول سوختی (FC) استفاده می شود، یکی برای زیرسیستم PV و دیگری برای قسمت FC، که این امر به شکل قابل توجهی به پیچیدگی پیاده سازی سیستم و همچنین افزایش هزینه می انجامد. این مقاله با معرفی روش نوین و یکپارچه MPPT با سرعت و دقت بالا برای استخراج حداکثر توان از سیستم های مبدل انرژی ترکیبی PV/FC به رفع این مشکل می پردازد. این روش تنها تکنیک MPPT یکپارچه ذکر شده در مقالات بوده که از یک الگوریتم تکی برای ردیابی مداوم نقاط حداکثر توان (MPPs) ماژول PV و بخش FC سیستم های ترکیبی PV/FC استفاده می کنند.

5- جمع بندی

امروزه از دو واحد MPPT در سیستم های ترکیبی PV/FC استفاده می شود: یکی برای زیرسیستم PV و دیگری برای بسته FC، امری که به شکل قابل توجهی هزینه سیستم و پیاده سازی را افزایش می دهد. این مقاله با ارائه روش یکپارچه نوین پرسرعت و دقیق اقدام به رفع این مشکل نمود، روشی که تنها نمونه MPPT یکپارچه در مقالات تا به امروز است. نشان داده شد که این روش تنها از ولتاژ و جریان خروجی ماژول PV و بسته FC سیستم های ترکیبی PV/FC برای ردیابی همزمان MPPهای ماژول PV و بسته FC استفاده می کند. یک سیسنم ترکیبی تولید نیروی PV/FC ایجاد شد، و راندمان عالی روش MPPT یکپارچه به شکل آزمایشی به تایید رسید، به شکلی که کارایی MPPT در زیرسیستم های PV و FC به ترتیب برابر 99.60 و 99.41 درصد بود. همچنین زمان همگرایی آن ها به ترتیب 12ms و 33s اندازه گیری شد. این روش با روش های امروزی MPPT مقایسه شد که نشان دهنده بالاترین کارایی و کمترین زمان همگرایی بین تمامی روش ها بود. علاوه براین روش MPPT این مقاله برای نسخه های مستقل و جدولی PV، FC و سیستم های ترکیبی PV/FC نیز قابل کاربری است.

Abstract

Currently, two maximum power point tracking (MPPT) units are used in hybrid photovoltaic (PV)/fuel cell (FC) systems, one for the PV subsystem and the other one for the FC stack, which significantly complicates the system implementation, and increases cost. This paper addresses this problem by presenting a novel fast and highly accurate unified MPPT technique for extracting maximum output power from hybrid PV/FC energy conversion systems. It is the only unified MPPT technique reported in the literature that uses a single algorithm to concurrently track the maximum power points (MPPs) of both PV module and FC stack used in a hybrid PV/FC system. A hybrid PV/FC energy conversion system has been built to evaluate the performance of the method. It is experimentally verified that the proposed MPPT method performs a very fast and highly accurate MPPT process, so that, the MPPT efficiency in the PV and FC subsystems is more than 99.60% and 99.41%, respectively, along with a very short convergence time of at most 12 ms and 33 s, respectively. Comparison between the MPPT method presented in this work and the state-of-the-art MPPT methods has been also performed that explicitly demonstrates the method has the highest MPPT efficiencies (99.60%, and 99.41%) along with the shortest convergence time (12 ms) compared to the state-of-the-art MPPT methods, while it concurrently performs two tasks (tracking two MPPs) but others perform only one task (tracking one MPP).

1- Introduction

Recently, there has been a rapid increase in the use of renewable energy resources, in particular, solar and wind energy [1,2], due to the problems such as reduction in fossil fuels availability and environmental issues. In practice, to increase rated power and reliability, renewable power sources are often combined with other power sources to arrange a hybrid energy conversion system such as a hybrid photovoltaic (PV)/fuel cell (FC) system [3]. A hybrid PV/ FC system consists of a PV subsystem used as the main power source and a FC stack which is usually used as a standby power source. This configuration makes a hybrid PV/FC energy conversion system more reliable and applicable to industrial applications [4]. Currently, two maximum power point tracking (MPPT) units are used in a hybrid PV/FC system, one for the PV subsystem and the other one for the FC stack that significantly complicates the system implementation. In this study, a novel fast and highly accurate unified MPPT technique applicable to hybrid PV/FC systems is presented to address this problem. The technique uses a single algorithm to concurrently track the maximum power points (MPPs) of both PV module and FC stack.

5- Conclusion

Two MPPT units are currently used in hybrid PV/FC systems, one for the PV subsystem and the other one for the FC stack, which significantly increases the system cost and complication. This study addressed this problem by presenting a novel fast and highly accurate unified MPPT technique that is the only unified MPPT technique reported in the literature. It was shown that the method only uses the output voltages and currents of the PV module and FC stack used in a hybrid PV/FC system to concurrently track the MPPs of both PV module and FC stack. A hybrid PV/FC power generation system was constructed, and the excellent performance of the unified MPPT method was experimentally verified, so that, the MPPT efficiency in the PV and FC subsystems was measured as 99.60% and 99.41%, respectively, along with the convergence time of respectively 12 ms and 33 s. The method was compared to the state-of-the-art MPPT methods that demonstrated it provides the highest MPPT efficiencies along with the shortest convergence time. Furthermore, the MPPT technique presented in this study is applicable to both standalone and grid-connected versions of PV, FC and hybrid PV/FC systems.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روش جدید ردیابی حداکثر توان با سرعت و دقت بسیار بالا ، برای سیستم های ترکیبی مبدل انرژی سلول فتوولتائیک / سوخت هیبریدی

Novel fast and high accuracy maximum power point tracking method for hybrid photovoltaic/fuel cell energy conversion systems

استراتژی MPPT با استفاده از پارامترهای وضعیت هوای متغییر از طریق آنالیز تأثیر مبدل DC/DC برروی MPP سیستم فتوولتاییک

A MPPT strategy with variable weather parameters through analyzing the effect of the DC/DC converter to the MPP of PV system

چکیده
1- مقدمه
2- اساس نظری استراتژی MPPT معرفی شده
2-1- پیکربندی و مدل های ریاضی سیستم PV
2-2- آنالیز تاثیر مبدل DC/DC بر روی MPP
3- مقایسه استراتژی MPPT پیشنهادی
4- پیاده سازی و استراتژی MPPT پیشنهادی
5- آزمایشات شبیه سازی و آنالیز نتایج
5-1- آزمایشات امکان پذیری دسترسی به استراتژی MPPT پیشنهادی
5-2- آنالیز کارایی MPPT
5-3- مقایسه با دیگر روش ها
6- بحث های پیرامون
7- جمع بندی

چکیده

به جهت دسترسی به نقطه حداکثر توان (MPP) سیستم فوتوولتائیک (PV) در سریع ترین زمان ممکن، و بهبود تطبیق پذیری MPPT با شرایط هوایی متغیر، در این مقاله استراتژی کنترل ردیابی نقطه توان حداکثر (MPPT) با پارامترهای متغیر آب و هوایی (VWP) جدیدی پیشنهاد شده است. در این استراتژی، تفاوت MPP بین سیستم PV مجهز و غیر مجهز به مبدل DC/DC آنالیز شده، و به عنوان اساس تئوری دستیابی به سیگنال کنترل MPP مورد استفاده قرار گرفته است. در همین حال رابطه مستقیم سیگنال کنترل و VWP با استفاده از روش برازش منحنی کشف شده است؛ امری که برای پیاده سازی این سیستم عاملی حیاتی می باشد. در انتها برخی آزمایشات شبیه سازی نشان خواهد داد که استراتژی پیشنهاد شده امکان پذیر و در دسترس، برای ردیابی موفقیت آمیز MPP بوده، و کارآیی بهتری نسبت به روش اختلال و نظارت (P&O) (تحت شرایط هوایی متفاوت) و روش کنترل فازی (تحت شرایط هوایی متغیر با سرعت بالا) دارد.

1- مقدمه

امروزه تقریبا تمامی سیستم های PV از تکنیک MPPT استفاده می کنند تا از اتلاف قدرت به وجود آمده جلوگیری نمایند. این استراتژی و یا روش های MPPT به طور کلی شامل ردیابی ولتاژ ثابت (موهانتی و همکاران 2014)، روش P&O (لیو و همکاران 2014، احمد و سلام 2015، ژیانگ و همکاران 2014، اشاق و همکاران 2014)، روش رسانایی افزایشی (IncCond) (اشاق و همکاران 2014، سیواکمار و همکاران 2015، الجندی و همکاران 2013)، الگوریتم عمومی (شایک و همکاران 2013، دشکار و همکاران 2015)، روش کنترل منطق فازی (ملیت و کولاگیرو 2014، گونونو و همکاران 2014)، روش شبکه عصبی (سلام و همکاران 2013) روش کنترل حالت لغزشی (ژانگ و همکاران 2015، هنگ و چن 2014)، تکنیک کنترل قابل پیش بینی (سانگ و چان 2013) و غیره می شوند. در میان این روش ها، روش P&O که به عنوان نماینده روش کلاسیک MPPT، و روش کنترل فازی که به عنوان نماینده روش هوشمند MPPT شناخته شده است، به شکل گسترده و عملی مورد استفاده قرار گرفته اند. مزایای روش P&O عموما شامل سخت افزار کم هزینه، پیاده سازی آسان، و کارایی خوب بدون وجود تابش خورشیدی و تغییرات سریع دما در طول زمان است. با این حال برخی عوامل مانند سرعت کم در ردیابی و نوسانات از معایب این روش محسوب می شوند. روش کنترل فازی غالبا تحت شرایط آب و هوایی متغیر سریع کارایی بالایی از خود نشان داده است، در حالی که معایبی چون پردازنده گران قیمت و دستیابی دشوار آن به داده های تجربی از نقاط ضعف آن محسوب می شوند. در این مقاله دو روش P&O و کنترل فازی برای مقایسه درنظر گرفته شده اند تا خروجی کارایی استراتژی MPPT پیشنهادی مورد بررسی قرار گیرد.

7- جمع بندی

در این مقاله به وسیله آنالیز تاثیر مبدل DC/DC بر روی MPP سیستم PV، استراتژی کنترل MPPT جدیدی با قابلیت ردیبای سریع تر MPP پیشنهاد شد. در این مطالعه هدف کلیدی پیدا کردن راهی برای دستیابی به سیگنال کنترل MPP، از طریق آنالیز عمیق تفاوت ها میان سیستم PV با و بدون استفاده از مبدل DC/DC بوده است. در همین حال استفاده از رابطه ریاضی بین سیگنال کنترل و VWP نیز نقشی اساسی در پیاده سازی این استراتژی MPPT ایفا می کند. در انتها با استفاده از آزمایشات شبیه سازی، امکان پذیری و دسترسی این استراتژی کنترل پیشنهادی تایید شد، و کارایی MPPT این استراتژی پیشنهادی تحت شرایط هوایی متفاوت مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین این روش با روش فازی و P&O تحت شرایط هوایی متغیر سریع مقایسه شد.

Abstract

In order to achieve the maximum power point (MPP) of photovoltaic (PV) system as quickly as possible and improve the MPPT adaptability to the varying weather conditions, in this paper, a maximum power point tracking (MPPT) control strategy with variable weather parameters (VWP) is proposed. In this strategy, the MPP difference between PV system with and without DC/DC converter is analyzed and used as the theoretical basis of acquiring the MPP control signal. Meanwhile, the direct relationship between control signal and VWP is found out by the curve-fitting technique, which is the key work to implement this proposed strategy. Finally, some simulation experiments show that the proposed control strategy is feasible and available to track the MPP successfully, and has better MPPT performance than conventional perturbation and observation (P&O) method under different weather conditions and than fuzzy control method under fast changing weather conditions.

1- Introduction

Now almost all PV systems use the MPPT technique to avoid the produced power losses. These methods or strategies for MPPT control are mainly include the constant voltage tracking (Mohanty et al., 2014), the P&O method (Liu et al., 2014; Ahmed and Salam, 2015; Jiang et al., 2014; Ishaque et al., 2014), the incremental conductance (IncCond) method (Ishaque et al., 2014; Sivakumar et al., 2015; Elgendy et al., 2013), the genetic algorithm (Shaiek et al., 2013; Deshkar et al., 2015), the fuzzy logic control method (Mellit and Kalogirou, 2014; Guenounou et al., 2014), the neural network method (Salam et al., 2013), the sliding mode control method (Zhang et al., 2015; Hong and Chen, 2014), the predictive control technique (Tsang and Chan, 2013), and so on. In them, the P&O method, which is regarded as the representation of classical MPPT methods, and the fuzzy control method, which is regarded as the representation of intelligent MPPT methods, have been widely used in practical application. The advantages of P&O method mainly include its low-cost hardware, easy implementation and good performance without solar irradiance and temperature varying quickly with time. However, there are also some shortcomings including its slow tracking speed and oscillation around MPP. The fuzzy control method mainly has the good performance under fast changing weather conditions while carrying its high-cost processor and its difficult acquisition of empirical data. In this paper, the P&O method and the fuzzy control technique are all selected as the compared object in order to study the output performance of proposed MPPT strategy.

7- Conclusions

In this paper, through analyzing the effect of the DC/DC converter to the MPP of PV system, a MPPT control strategy with VWP, which has the ability to track the MPP more rapidly, has been proposed. In this study, the key work is to find out the way for acquiring the control signal at the MPP through analyzing deeply the difference between PV system with and without DC/DC converter. Meanwhile, the acquisition of mathematical relationship between control signal and VWP is also playing a key role to implement this proposed MPPT strategy. Finally, by simulation experiments, the feasibility and availability of this proposed control strategy have been verified, and the MPPT performance of this proposed control strategy has been analyzed under different weather conditions and has been compared with fuzzy method and P&O method under fast varying irradiance conditions.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استراتژی MPPT با استفاده از پارامترهای وضعیت هوای متغییر از طریق آنالیز تأثیر مبدل DC / DC برروی MPP سیستم فتوولتاییک

A MPPT strategy with variable weather parameters through analyzing the effect of the DC/DC converter to the MPP of PV system

ردیابی توان ماکزیمم آرایه های فتوولتاییکی بزرگ مقیاس

Maximum power point tracking of large-scale photovoltaic array

• 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

ردیابی توان ماکزیمم آرایه فتوولتاییکی بزرگ مقیاس

Maximum power point tracking of large-scale photovoltaic array

• 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.

ردیابی نقطه توان ماکزیمم در سیستم های فوتولتائیک: مرور روش های مختلف

Maximum power point tracking in photovoltaic (PV) systems: A review of different approaches

• 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

ردیابی نقطه حداکثر توان در PV

Maximum power point tracking in photovoltaic (PV) systems: A review of different approaches

• 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.

 سیستم PV مرتبط با شبکه مبتنی بر لینک – فرکانس- بالا با خازن – لینک dc کوچک وردیابی نقطه حداکثر توان بدون موج فرکانس پایین

 High-Frequency-Link-Based Grid-Tied PV System With Small DC-Link Capacitor and Low-Frequency Ripple-Free Maximum Power Point Tracking

• 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

 سیستم PV مربوط به شبکه بر اساس لینک – فرکانس- بالا با خازن –لینک dc کوچک و ردیابی نقطه ماکزیمم توان بدون موج فرکانس پایین

 High-Frequency-Link-Based Grid-Tied PV System With Small DC-Link Capacitor and Low-Frequency Ripple-Free Maximum Power Point Tracking

• 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.

شبکه عصبی جدید و کنترل کننده منطق فازی برای نظارت بر حداکثر قدرت برای سیستم تبدیل انرژی باد

New neural network and fuzzy logic controllers to monitor maximum power for wind energy conversion system

• 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

شبکه عصبی جدید و کنترل کننده منطق فازی برای نظارت بر حداکثر قدرت برای سیستم تبدیل انرژی باد

New neural network and fuzzy logic controllers to monitor maximum power for wind energy conversion system

• 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.

مدل سازی و ارزیابی الگوریتم ردیابی حداکثر نقطه توان اصلی برای سیستم های فتوولتائیک

Modeling and evaluation of main maximum power point tracking algorithms for photovoltaics 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

مدلینگ الگوریتم ردیابی نقطه ماکزیمم توان جهت سیستم های فتوولتائیک

Modeling and evaluation of main maximum power point tracking algorithms for photovoltaics 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.

کنترل ردیابی نقطه حداکثر توان IPMSG با حداقل سازی اتلاف طرح های بدون حسگر سرعت برای سیستم های انرژی بادی

Maximum Power Point Tracking Control of IPMSG Incorporating Loss Minimization and Speed Sensorless Schemes for Wind Energy System

چکیده
1- مقدمه
2- سیستم های تبدیل انرژی بادی (WECS)
الف) مدل سازی توربین بادی
ب) مدل ریاضی از IPMSM
ج) الگوریتم های حداقل سازی اتلاف مبتنی بر مدل برای IPMSM
3- کنترل کلی سیستم پیشنهادی WECS
الف) الگوریتم ردگیری نقطه ماکسیموم توان
ب) طرح بدون سنسور سرعت مبتنی بر MRAS
4- نتایج و بحث
الف) نتایج شبیه سازی
ب) نتایج آزمایشی
5- جمع بندی

چکیده

در سیستم های تولید برق با انرژی متغیر، توربین های بادی می توانند با تنظیم کردن سرعت شافت به صورت بهینه، در نقطه توان ماکسیموم عملیات خودشان را انجام دهند. این مقاله یک روش ردگیری نقطه توان ماکسیموم جدید (MPPT) را مبتنی بر کنترل کردن ژنراتور های سنکرون مگنت ثابت داخلی با استفاده از الگوریتم های حداقل سازی اتلاف، ارائه می دهد. در روش ارائه شده، بدون داشتن دانش نسبت به سرعت باد، تراکم باد و یا پارامتر های توربین، الگوریتم MPPT باعث می شوند دستور سرعت بهینه برای حلقه کنترل سرعت از مبدل طرف ماشین که با بردار کنترل می شود، ایجاد گردد. الگوریتم MPPT از خروجی توان فعال تخمین زده شده در ژنراتور به عنوان ورودی اش استفاده می کند و دستورهای سرعت را به صورتی تولید می کند به طوری که توان حداکثر به لینک dc منتقل می شود. سیستم کنترل پیشنهاد شده نیز از حداقل سازی اتلاف استفاده می کند تا اتلاف در ژنراتور را به حداقل برساند و ازین رو، باعث می شود که کارایی سیستم های تبدیل انرژی باد، بهبود پیدا کند. یک طرح بدون سنسور نیز در این قسمت مورد استفاده قرار می گیرد تا قابلیت اعتماد این سیستم افزایش پیدا کند. عملکرد کنترل MPPT تطبیقی پیشنهاد شده از ژنراتور های بادی که از حداقل سازی اتلاف و طرح های بدون سنسور سرعت استفاده می کنند در این قسمت در شبیه سازی ها و آزمایش ها با شرایط مختلف با سرعت باد، در نظر گرفته شده است.

5- جمع بندی

یک روش عملیاتی MPPT برای IPMSG ها مبتنی بر طرح های کنترل سرعت بدون سنسور و حداقل سازی اتلاف برای سیستم های تبدیل انرژی بادی به صورت درایو مستقیم، در این مقاله ارائه شده است. یک سیستم تطبیقی ساده از مدل های مرجع در این مقاله مورد استفاده قرار گرفته است تا ما بتوانیم جایگاه روتور را تخمین بزنیم. یک روش عملیات MPPT تطبیقی آنلاین جدید در این مقاله مورد استفاده قرار گرفت تا ما بتوانیم بیشترین توان را از توربین های بادی به لینک dc منتقل کنیم. یک LMA مبتنی بر مدل نیز در این قسمت مورد استفاده قرار گرفت تا میزان اتلاف الکتریکی ژنراتور به حداقل برسد. الگوریتم MPPT باعث می شود که سرعت مرجع بهینه در ژنراتور بدون دانش نسبت به سرعت باد، توربین و یا پارامتر های ژنراتور محاسبه شود. تکنیک کنترل پیشنهاد شده در زمان واقعی با استفاده از بوردDSP مدل DS1104 برای یک موتور آزمایشگاهی 5hp IPMSG اجرا شد. کارایی این روش کنترل سرعت بدون سنسور و MPPT مبتنی بر LMA برای کنترل IPMSG ها نیز در شبیه سازی ها و آزمایش ها تایید شد. همچنین مشخص شد که تکنیک کنترل پیشنهاد شده می تواند بیشترین توان را منتقل کند و در عین حال، تخمین صحیحی از سرعت ژنراتور در شرایط مختلف سرعت باد داشته باشد. عملیات MPPT نیز با حفظ بیشترین Cp و کنترل پذیری بالا IPMSG ها اجرا شد. ازین رو، روش کنترل مبتنی بر تخمین بدون سنسور سرعت و LMA برای کنترل تطبیقی می تواند یکی از روش های مناسب برای عملیات قابل اعتماد سیستم های تبدیل انرژی بادی صنعتی باشد.

Abstract

In the variable-speed generation system, the wind turbine (WT) can be operated at maximum power operating points by adjusting the shaft speed optimally. This paper presents a novel maximum power point tracking (MPPT)-based control of interior permanent-magnet (IPM) synchronous generator incorporating loss minimization algorithm (LMA). In the proposed method, without requiring the knowledge of wind speed, air density, or turbine parameters, MPPT algorithm generates optimum speed command for speed control loop of vector-controlled machine side converter. The MPPT algorithm uses the estimated active power output of the generator as its input and generates command speed so that maximum power is transferred to the dc link. The proposed control system also incorporates a LMA to minimize the losses in the generator and hence to improve the efficiency of the wind energy conversion system (WECS). A speed sensorless scheme is also incorporated to increase the reliability of the system. The performance of the proposed adaptive MPPT control of wind generator incorporating loss minimization and speed sensorless schemes is tested in both simulation and experiment at variable wind speed conditions.

V- CONCLUSION

A speed sensorless and loss minimization based adaptive MPPT operation of IPMSG for direct-drive wind energy conversion system has been presented in this paper. A simple model reference adaptive system was utilized to estimate the rotor position. A novel online adaptive MPPT operation was utilized to transfer maximum power from wind turbine to the dc-link. A model based LMA has also been incorporated to minimize the electrical losses of the generator. The MPPT algorithm generates the optimum reference speed of the generator without the knowledge of wind speed, turbine or generator parameters. The proposed control technique was implemented in real-time using DSP board DS1104 for a laboratory 5 hp IPMSG. The effectiveness of the proposed speed sensorless and LMA based MPPT control of IPMSG was verified in both simulation and experiment. It was found that the proposed control techniques can transfer maximum power while maintaining accurate speed estimation of the generator at different wind speed conditions. The MPPT operation was confirmed by maintaining maximum Cp and high controllability of the IPMSG. Therefore, the proposed speed sensorless and LMA based adaptive MPPT scheme could be a potential candidate for reliable operation of industrial wind energy conversion systems.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل ردیابی نقطه حداکثر توان IPMSG با حداقل سازی اتلاف طرح های بدون حسگر سرعت برای سیستم های انرژی بادی

Maximum Power Point Tracking Control of IPMSG Incorporating Loss Minimization and Speed Sensorless Schemes for Wind Energy System

طراحی کنترلMPPT جدید برای سیستم های تولید برق ژنراتور بادی با استفاده از جبران ساز شبکه عصبی

A Novel MPPT Control Design for Wind-Turbine Generation Systems Using Neural Network Compensator

• 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.

سی و هشتمین کنفرانس سالانه انجمن الکترونیک صنعتی

38th Annual Conference on Industrial Electronics Society

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طراحی کنترلMPPT جدید برای سیستم های تولید برق ژنراتور بادی با استفاده از جبران ساز شبکه عصبی

A Novel MPPT Control Design for Wind-Turbine Generation Systems Using Neural Network Compensator

• 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.