اينجا

advertisement
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
1 /43
‫با عرض خيرمقدم خدمت استاد محترم و حضار‬
‫گرامي‬
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
2 /43
‫سميناركارشناس ي ارشد‬
‫مهندس ي برق‪ -‬قدرت‬
‫بررس ي روشهاي رديابي ماكزيمم توان درسلولهاي‬
‫خورشيدي‬
‫زمستان ‪1389‬‬
‫مقدمه‬
‫تاريخچه انرژي‬
‫مفاهيم اوليه فتوولتائيك‬
‫مهم ترين عناوين‬
‫بررس ي شده‬
‫دسته بندي و بررس ي روشهاي ‪MPPT‬‬
‫نتيجه گيري‬
‫‪4 /43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مقدمه‬
‫كاربردهاي انرژي خورشيدي‬
‫افزايش تقاضا براي انرژي‬
‫توليد توان الكتريكي‬
‫ماشينهاي خورشيدي‬
‫ساختمان‬
‫در‬
‫استفاده‬
‫افزايش قيمت سوخت‬
‫منابع انرژي‬
‫تجديد پذير‬
‫باتري شارژرها‬
‫محيط زيست‬
‫توجه به آلودگي‬
‫آب‬
‫پمپهاي‬
‫منبع انرژي تجديد پذير مهم در آينده‬
‫سيستمهاي توليد توان در ماهوارهها‬
‫‪5 /43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مقدمه‬
‫تبديل انرژي خورشيدي به الكتريكي‬
‫سيستم‬
‫مؤثر بر با‬
‫عواملكار‬
‫نقطه‬
‫سيستمزده‪PV‬‬
‫اصلي‬
‫بخش‬
‫‪PV‬‬
‫بازده ماژول ‪PV‬‬
‫ميزان تابش خورشيد‬
‫شرايط آب و هوايي‬
‫‪6 /43‬‬
‫رابطه غيرخطي‬
‫دما‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مقدمه‬
‫مشكل اصلي ماژول ‪PV‬‬
‫بازده پايين‬
‫دراثر‬
‫جريان بار‬
‫تغييرات غيرخطي ولتاژ و جريان خروجي‬
‫ميزان تابش و دما‬
‫لزوم‬
‫‪Maximum Power Point Tracking‬‬
‫توان سلول ‪PV‬‬
‫رديابي نقطه ماكزيمم‬
‫)‪(MPPT‬‬
‫‪Online‬‬
‫‪7 /43‬‬
‫‪Offline‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
MPPT ‫دسته بندي روشهاي‬
Hill
Climbing
Neural
Network
Perturb
Observe (P&O)
Current &
Sweep
Incremental
Conductance
(INC)
DC-Link capacitor
droop control
Fractional
open
voltage
Load current
or circuit
load voltage
maximization
Fractional
shortfeedback
circuit current
dP/dV or dP/dI
control
Ripple Correlation Control (RCC)
Pilot Cell
Fuzzy Logic Control
Parasitic Capacitance
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
8 /43
‫روشهاي ‪MPPT‬‬
‫تفاوت روشهاي ‪MPPT‬‬
‫هزينه و پيچيدگي‬
‫مشكل مطرح شده توسط روشهاي ‪MPPT‬‬
‫سنسورهاي مورد نياز‬
‫سرعت همگرايي‬
‫رنج اثر بخش ي‬
‫بدست آوردن ‪ Vmpp‬و ‪ Impp‬آرايه ‪PV‬‬
‫رديابي نقطه ماكزيمم توان خروجي‬
‫اجراي سخت افزاري‬
‫‪9 /43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش ‪Hill Climbing / P&O‬‬
‫اساس روش‬
‫‪HillP&O‬‬
‫‪Climbing‬‬
‫روش‬
‫]‪[23]-[28‬‬
‫ايجاد آشفتگي در سيكل كاري مبدل‬
‫روش ‪Perturb & Observe‬‬
‫آشفتگي جريان‬
‫آشفتگي ولتاژ‬
‫]‪[1]-[22‬‬
‫افزايش توان‬
‫كاهش توان‬
‫ايجاد آشفتگي در ولتاژ عملكرد آرايه ‪PV‬‬
‫نگهداشتن آشفتگي بعدي در همان مسير‬
‫معكوس كردن آشفتگي بعدي‬
‫رسيدن به‬
‫نقطه‬
‫‪MPP‬‬
‫‪10/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مروري بركارهاي انجام شده‬
‫مرجع ]‪[11‬‬
‫مرجع ]‪[7‬‬
‫مرجع ]‪[23‬‬
‫استفاده از الگوريتم دو مرحلهاي‬
‫مرحله اول ‪ :‬رديابي سريعتر‬
‫مرحله دوم ‪ :‬پااليش رديابي‬
‫استفاده از كنترل فازي براي بهينه كردن آشفتگيهاي بعدي‬
‫ارائه روش اصالح شده ‪Hill Climbing‬‬
‫تنظيم اتوماتيك پارامترها و كنترل مد كليدزني‬
‫‪11/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش ‪P&O‬‬
‫مزايا‬
‫هزينه پايين و اجراي آسان‬
‫ً‬
‫الگوريتم كنترلي نسبتا ساده‬
‫رديابي مناسب نقطه ‪MPP‬‬
‫معايب‬
‫عدم رديابي نقطه ‪ MPP‬تحت تغييرات سريع دما و تابش خورشيد‬
‫‪12/43‬‬
‫تلفات انرژي‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مروري بركارهاي انجام شده‬
‫براي اطمينان از رديابي ‪ MPP‬تحت تغييرات ناگهاني تابش‬
‫مرجع ]‪[13‬‬
‫مرجع ]‪[7‬و]‪[8‬‬
‫مرجع ]‪[6‬‬
‫مرجع ]‪[4‬و]‪[22‬‬
‫الگوريتم ‪ P&O‬با مقايسه سه نقطه‬
‫افزايش و بهينه كردن نرخ نمونه برداري‬
‫تخمين جريان آرايه از ولتاژ آن‬
‫عدم نياز به سنسور جريان‬
‫اضافهكردن سيگنال ديترينگ به ولتاژ كنترلي مرجع آرايه‬
‫جلوگيري از افتادن در اكسترمم نسبي در روش ‪Hill Climbing‬‬
‫‪13/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش كنداكتانس افزايش ي(‪)INC‬‬
‫اساس روش‬
‫]‪ [26]-[36‬توان در نقطه ‪MPP‬‬
‫صفر بودن شيب منحني‬
‫انجام مقايسه كنداكتانس لحظهاي(‪ )I/V‬با كنداكتانس افزايش ي(‪)I/V‬‬
‫رديابي‬
‫نقطه‬
‫‪MPP‬‬
‫‪14/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫شده‬
‫رومر‬
‫شوري بركار‬
‫‪)INC‬‬
‫انجام ي(‬
‫هايافزايش‬
‫كنداكتانس‬
‫نزديك‪Vmpp‬‬
‫برابري ولتاژ مرجع آرايه ‪ )Vref( PV‬با‬
‫در نقطه ‪MPP‬‬
‫كردن نقطه عملكرد‬
‫به ‪MPP‬‬
‫مرجع ]‪ [36‬و ]‪[40‬‬
‫استفاده از الگوريتم دو مرحلهاي‬
‫ديابينقطه‬
‫در آن‬
‫دقيق ‪ MPP‬با روش‬
‫ثابت نگهداشتن عملكرد آرايه ر‬
‫تغيير در‬
‫]‪ [34‬جوي‬
‫مرجعرايط‬
‫ش‬
‫‪INC‬‬
‫تغيير ‪I‬‬
‫تغيير ‪Vref‬‬
‫تغيير ‪MPP‬‬
‫تقسيم مشخصه ‪ I-V‬به دو ناحيه توسط تابع‬
‫رديابي ‪MPP‬‬
‫جديد‬
‫خطي‬
‫آوردن نقطه عملكرد به ناحيهاي شامل همه ‪MPP‬‬
‫هاي ممكن تحت تغيير شرايط جوي‬
‫رديابي با روش ‪INC‬‬
‫‪15/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مروري بركارهاي انجام شده‬
‫مرجع ]‪ [43‬و ]‪[44‬‬
‫استفاده از كنداكتانس لحظهاي و افزايش ي جهت ايجاد‬
‫سيگنال خطا ‪e‬‬
‫بردن سيگنال خطا به سمت صفر توسط كنترلر ‪ PI‬و رديابي ‪MPP‬‬
‫مرجع ]‪[29‬‬
‫استفاده از مقاومت افزايش ي با اندازه پله متغير‬
‫افزايش سرعت و دقت پاسخ حالت ماندگار‬
‫مرجع ]‪ [30‬و ]‪[33‬‬
‫كنترل بر اساس مد جريان روش ‪ INR‬با اندازه پله متغير‬
‫رسيدن به سرعت پاسخ باال‬
‫‪16/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش ظرفيت خازني پارازيتي‬
‫اساس روش‬
‫معايب‬
‫]‪[22‬‬
‫كردن ظرفيت خا زني پادررازيك‬
‫كوچك بودن‬
‫ايهمحاسبات الگوريتم ‪INC‬‬
‫يتيآردر‬
‫اضافه‬
‫صوررايهت موازي‬
‫هاي يبزر‬
‫ايجاد ماژول‬
‫اتصالايچندين‬
‫ازگ با‬
‫استفادهراي‬
‫استفاده ب‬
‫آشفتگيبهدر آ‬
‫كليدزني بر‬
‫ايه ناش‬
‫از آرريپل‬
‫مبدل ‪DC-DC‬‬
‫محاسبه بودن‬
‫بزرگ‬
‫وديزيتي‬
‫ظرفيتخازخانزونير پارا‬
‫يتياستفاده از فيلترهاي افزاينده‬
‫ايه با‬
‫آ‬
‫توان‬
‫و‬
‫ولتاژ‬
‫يپل‬
‫متوسط‬
‫محاسبه‬
‫ر‬
‫ر‬
‫از بين بردن اثر كلي ظرفيت خازني پاراز‬
‫محاسبه كنداكتانس آرايه جهت رديابي ‪MPP‬‬
‫‪17/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش كنترل وابسته به ريپل(‪)RCC‬‬
‫اساس روش‬
‫مزايا‬
‫]‪[45]-[47‬‬
‫نسبتديابي‬
‫پيوستهيپل ذاتي‬
‫سيستملبراي ر‬
‫استفاده از ر‬
‫‪MPP‬ي‬
‫سيكل كار‬
‫‪ MPP‬با كنتر‬
‫رديابي‬
‫يپل ولتاژ و جريان‬
‫ايجاد ر‬
‫مبدل توان‬
‫قبل‬
‫مشخصات ‪ PV‬از‬
‫بهنيداشتن‬
‫عملنياز‬
‫عدم‬
‫كليدز‬
‫ايجاد ريپل توان‬
‫بهرهولتاژ‬
‫جريانو ‪i‬و‬
‫مشتق‬
‫توان‪ p‬با‬
‫محدود كردن‬
‫مرتبط‬
‫مشتق ز‬
‫‪RCC‬‬
‫مانيمبدل‬
‫كليدززني‬
‫فركانس‬
‫مانيايي به‬
‫همگر‬
‫شدن زمان‬
‫مدار ‪v‬‬
‫مرجع ]‪[46‬‬
‫فركانسبهپايين با‬
‫سيگنال‬
‫استفاده‬
‫‪ MPP‬شيفت دهنده فاز ‪90‬‬
‫ديترينگرسيدن‬
‫توان براي‬
‫كردنازشيب‬
‫صفر‬
‫‪‬‬
‫محاسبه تقريبي مشتقها‬
‫ايجاد آشفتگي توان‬
‫استفاده از فيلتر باالگذر با فركانس قطع باالتر از فركانس ريپل‬
‫عملكرد مشابه ‪RCC‬‬
‫‪18/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫سلول‬
‫جزئي‬
‫مدارباز‬
‫ششولتاژ‬
‫رورو‬
‫پايلوت‬
‫اساس ررووش‬
‫اساس‬
‫ش‬
‫]‪[48]-[53‬‬
‫تابش و‬
‫تغييرات‬
‫تحت‬
‫‪ MPP‬بين‬
‫ابطه خطي‬
‫‪ Voc‬آر‬
‫وجود ر‬
‫سلول‬
‫فتاري‬
‫سلول‬
‫يك ‪mpp‬‬
‫‪ V‬وخور‬
‫دماموجود در آرايه‬
‫مشابه به‬
‫شيدي‬
‫نقطه‬
‫تعيين‬
‫ايهبا ر‬
‫براي اندازهگيري متناوب ‪Voc‬‬
‫نياز به خاموش شدن لحظهاي مبدل توان‬
‫معايب‬
‫معايب‬
‫ي‬
‫ل‬
‫توانزازبوراي‬
‫تلفات مج‬
‫نياز به يك سلو‬
‫اندازه رفع‬
‫گير استفاده از روش سلول پايلوت‬
‫دگذر‬
‫در نظر گرفتن رفتار آرايه يكپارچه براي همه آرايهها‬
‫مرجع ]‪[48‬‬
‫استفاده از ولتاژ ديود پيوندگاه و كنترل حلقه بسته مبدل‬
‫‪19/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش جريان اتصال كوتاه جزئي‬
‫اساس روش‬
‫]‪ [54‬و ]‪[55‬‬
‫وجود رابطه خطي بين ‪ Impp‬و ‪ Isc‬آرايه تحت تغييرات تابش و دما‬
‫معايب‬
‫اضافه شدن يك كليد به مبدل توان‬
‫استفاده از سنسور جريان‬
‫مرجع ]‪[54‬‬
‫افزايش تعداد اجزا و هزينه‬
‫استفاده از كليد مبدل ‪ Boost‬براي قطع آرايه ‪PV‬‬
‫عدم كاهش توان خروجي با اندازهگيري ‪Isc‬‬
‫‪20/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش كنترل منطق فازي‬
‫لرهايهاي ف‬
‫سيستم‬
‫ازيفازي‬
‫منطق‬
‫قابليتكنتر‬
‫امتياز‬
‫]‪[56‬‬‫]‪[70‬‬
‫غيرتوان‬
‫ماكزيمم‬
‫‪online‬‬
‫رديابي‬
‫كاركردن با ور‬
‫دقيق و غير خطي‬
‫وديهاي‬
‫ق تابش ودما‬
‫دقيات‬
‫ياض يتغيير‬
‫مقابل‬
‫بودن در‬
‫مقاومنياز به‬
‫عدم‬
‫مدل ر‬
‫سنسور‬
‫‪MPP‬زهگيري شدت تابش و دما‬
‫جي بدرراي اندا‬
‫نياز به‬
‫هاي خار‬
‫نوسان‬
‫كمترين‬
‫سريع و‬
‫عدمرايي‬
‫همگ‬
‫فازي سازي‬
‫مراحل كنترل منطق فازي‬
‫تعيين قوانين براساس جدول مراجعه‬
‫غير فازي سازي‬
‫‪21/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش كنترل منطق فازي‬
‫سازي‬
‫متغيرهاي عددي ور‬
‫‪E‬شناختي‬
‫خطازبان‬
‫متغيرهاي‬
‫كنترلر منطق فازي‬
‫ور‬
‫تبديل‪MPPT‬‬
‫فازيودي‬
‫به تغيير‬
‫ودي‪ E‬و‬
‫خطا‬
‫خروجي كنترلر منطق فازي ‪MPPT‬‬
‫غير فازي سازي‬
‫‪22/43‬‬
‫تغيير سيكل كاري مبدل توان ‪D‬‬
‫تبديل متغيرهاي زبان شناختي به متغيرهاي‬
‫عددي در تابع عضويت‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش شبكه عصبي‬
‫شبكه عصبي سه اليه دارد‪:‬‬
‫اليه ورودي‬
‫متغيرهاي ورودي‬
‫]‪[71‬‬‫]‪[76‬‬
‫اليه پنهان‬
‫اليه خروجي‬
‫پارامترهاي آرايه‪ Voc :‬و ‪Isc‬‬
‫اطالعات جوي ‪ :‬تابش و دما‬
‫يك يا چند سيگنال مرجع‬
‫خروجي‬
‫(سيگنال سيكل كاري جهت‬
‫الگور‬
‫يتم)استفاده شده در اليه پنهان(تعيين مناسب ‪) ij‬‬
‫مبدل‬
‫تحريك‬
‫عملكرد مناسب‬
‫روش‬
‫چگونگي تحليل شبكه عصبي‬
‫‪23/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش جريان جاروب‬
‫اساس روش‬
‫]‪[77‬‬
‫استفاده از شكل موج جاروب براي جريان آرايه ‪PV‬‬
‫به روز شدن منحني در يك فاصله زماني ثابت‬
‫محاسبه ‪ Vmpp‬از منحني مشخصه در همان فاصله زماني‬
‫در ‪ MPP‬داريم‪:‬‬
‫مرجع ]‪[77‬‬
‫‪24/43‬‬
‫مفيد بودن اين روش در صورت پايين بودن توان مصرفي‬
‫واحد رديابي از توان ورودي به سيستم ‪PV‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش كنترل خازن لينك ‪DC‬‬
‫در صورت ثابت بودن ‪Vlink‬‬
‫]‪[78‬و ]‪[79‬‬
‫افزايش توان خروجي مبدل و آرايه ‪PV‬‬
‫افزايش جريان اينورتر‬
‫با افزايش توان مبدل از توان آرايه‬
‫كاهش ‪Vlink‬‬
‫ماكزيمم شدن ‪ Ipeak‬اينورتر‬
‫عمل كردن آرايه در ‪MPP‬‬
‫مزايا‬
‫عدم نياز به محاسبه توان آرايه‬
‫سادگي طرح كنترلي‬
‫پياده سازي با مدارهاي آنالوگ‬
‫‪25/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش بيشينه سازي ولتاژيا جريان بار‬
‫انواع بار‬
‫مراجع ]‪ [82‬و]‪ [84‬و]‪[85‬‬
‫]‪[80‬‬‫فيدبك مثبت براي كنترل مبدل توان‬
‫استفاده از ]‪[85‬‬
‫منبع ولتاژي منبع جرياني مقاومتي‬
‫رسيدن به ماكزيمم توان خروجي ماكزيمم شدن جريان بار‬
‫بار منبع ولتاژي‬
‫بار منبع جرياني‬
‫بار غيرخطي‬
‫مزيت‬
‫‪26/43‬‬
‫بيشينه شدن جريان‬
‫بار‬
‫بيشينه شدن ولتاژ بار‬
‫عمل كردن آرايه ‪ PV‬نزديك ‪MPP‬‬
‫بيشينه شدن جريان يا ولتاژ بار در‬
‫صورت منفي نبودن امپدانس‬
‫نياز به تنها يك سنسور‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫روش فيدبك كنترلي ‪ dP/dV‬يا ‪dP/dI‬‬
‫اساس روش‬
‫]‪[86‬‬‫]‪[90‬‬
‫محاسبه شيب منحني توان آرايه ‪ dP/dV‬يا ‪dP/dI‬‬
‫اعمال آن با فيدبك به مبدل توان‬
‫صفر كردن شيبها با استفاده از چند كنترل‬
‫رسيدن به‬
‫نقطه‬
‫‪MPP‬‬
‫‪27/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫نتيجهگيري‬
‫جنبههاي اصلي در انتخاب روشهاي ‪MPPT‬‬
‫سادگي در پياده سازي‬
‫‪P&O‬و ‪ Isc/‬جزئي‬
‫ش ‪Voc‬‬
‫‪Hill Climbing‬‬
‫ررووش‬
‫پياده سازي آنالوگ‬
‫شكنترل‬
‫يپل‬
‫ررووش‬
‫به ر‬
‫ايش ي‬
‫وابستهافز‬
‫كنداكتانس‬
‫پياده سازي ديجيتال‬
‫ولتاژ يا جريان بار‬
‫بيشينه ساز‬
‫ررووش‬
‫منطقي فازي‬
‫ش كنترل‬
‫روش شبكه عصبي‬
‫روش فيدبك كنترلي ‪ dP/dV‬يا ‪dP/dI‬‬
‫‪28/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫نتيجهگيري‬
‫هزينه سنسورها‬
‫تعداد‬
‫تكنيكهايسنسور‬
‫جريان‬
‫حجيم بودن‬
‫گران و‬
‫تال‬
‫هايديجي‬
‫آنالوگ يا‬
‫استفاده از‬
‫اندازهگيري راحتر ولتاژ‬
‫نسبت به جريان‬
‫تكنيكهاي ديجيتال به نرم افزار و برنامه نويس ي‬
‫نياز‬
‫اولويت‬
‫استفاده از روشهايي كه تنها يك سنسور نياز دارند‬
‫ارزان تر بودن تكنيكهاي آنالوگ از ديجيتال‬
‫تخمين زدن جريان از ولتاژ‬
‫تعداد سنسورهاي مورد نياز‬
‫‪29/43‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫نتيجهگيري‬
‫چندين نقطه ماكزيمم محلي‬
‫وجودكاربرد‬
‫نوع‬
‫اطمينان‬
‫قابليت‬
‫عملكرد و‬
‫اهميت‬
‫محلي‬
‫ماكزيمم‬
‫نقطه‬
‫دادن چند‬
‫رخ‬
‫شرايط سايه جزئي‬
‫نسبت به هزينه و پيچيدگي‬
‫ماهوارههاي فضايي‬
‫رديابي ماكزيمم محلي به جاي ‪ MPP‬واقعي‬
‫تلفات توان‬
‫رديابي پيوسته ‪ MPP‬در مينيمم زمان‬
‫روشهاي جريان جاروب و فضاي حالت‬
‫رديابي ‪ MPP‬درست‬
‫پيشنهاد‬
‫روشهاي ‪ Hill Climbing / P&O‬و ‪ INC‬و‪RCC‬‬
‫نياز به اضافه كردن يك مرحله ابتدايي براي‬
‫ساير روشها‬
‫باال در رسيدن به ‪MPP‬‬
‫محليهمگرايي‬
‫سرعت‬
‫ماشينهاي خورشيدي بايپسنياز به‬
‫ناخواسته‬
‫ماكزيمم‬
‫پيشنهاد‬
‫‪30/43‬‬
‫روشهاي منطق فازي و شبكه عصبي و ‪RCC‬‬
‫‪Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University‬‬
‫مراجع‬
[1] L. Piegari and R. Rizzo, “Adaptive perturb and observe algorithm for photovoltaic maximum power point
tracking,” IET Renew. Power Gener., 2010, vol. 4, Iss. 4, pp. 317–328.
[2] Veysel T. Buyukdegirmenci, Ali M. Bazzi, and Philip T. Krein, “A comparative study of an exponential adaptive
perturb and observe algorithm and ripple correlation control for real-time optimization,” in IEEE Power Electron.
Spec. Conf., 2009, pp. 4244-7463.
[3] N. Femia, D. Granozio, G. Petrone, G. Spagnuolo, and M. Vitelli, “Predictive & adaptive MPPT perturb and
observe method,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 43, no. 3 Jul. 2007.
[4] M. C. Cavalcanti, K. C. Oliveira, G. M. Azevedo, D. Moreira, F. A. Neves, “Maximum power point tracking
techniques for photovoltaic systems,” Pelincec 2005 conf., Warsaw, Poland, 15-20, Oct. 2005.
[5] N. Femia, D. Granozio, G. Petrone, G. Spagnuolo, and M. Vitelli, “Optimization of perturb and observe maximum
power point tracking method,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 20, no. 4, Jul. 2005.
[6] N. Kasa, T. Iida, and L. Chen, “Flyback inverter controlled by sensorless currentMPPTfor photovoltaic power
system,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 52, no. 4, pp. 1145–1152, Aug. 2005.
[7] N. S. D’Souza, L. A. C. Lopes, and X. Liu, “An intelligent maximum power point tracker using peak current
control,” in Proc. 36th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2005, pp. 172–177.
[8] P. J. Wolfs and L. Tang, “A single cell maximum power point tracking converter without a current sensor for high
performance vehicle solar arrays,” in Proc. 36th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2005, pp. 165–171.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
31/43
‫مراجع‬
[9] N. Femia, G. Petrone, G. Spagnuolo, and M. Vitelli, “Optimization of perturb and observe maximum power point
trackingmethod,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 20, no. 4, pp. 963–973, Jul. 2005.
[10] T. Tafticht and K. Agbossou, “Development of a MPPT method for photovoltaic systems,” in Canadian Conf.
Elect. Comput. Eng., 2004, pp. 1123– 1126.
[11] S. Jain andV.Agarwal, “A newalgorithm for rapid tracking of approximate maximum power point in photovoltaic
systems,” IEEE Power Electron. Lett., vol. 2, no. 1, pp. 16–19, Mar. 2004.
[12] Y. Jung, G. Yu, J. Choi, and J. Choi, “High-frequency DC link inverter for grid-connected photovoltaic system,”
in Conf. Record Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Spec. Conf., 2002, pp. 1410–1413.
[13] Y.-T. Hsiao and C.-H. Chen, “Maximum power tracking for photovoltaic power system,” in Conf. Record 37th
IAS Annu. Meeting Ind. Appl. Conf., 2002, pp. 1035–1040.
[14] K. Chomsuwan, P. Prisuwanna, and V. Monyakul, “Photovoltaic gridconnected inverter using two-switch buckboost converter,” in Conf. Record Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Spec. Conf., 2002, pp. 1527– 1530.
[15] M.-L. Chiang, C.-C. Hua, and J.-R. Lin, “Direct power control for distributed PV power system,” in Proc. Power
Convers. Conf., 2002, pp. 311– 315.
[16] C.-C. Hua and J.-R. Lin, “Fully digital control of distributed photovoltaic power systems,” in Proc. IEEE Int.
Symp. Ind. Electron., 2001, pp. 1–6.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
32/43
‫مراجع‬
[17] L. Zhang, A. Al-Amoudi, and Y. Bai, “Real-time maximum power point tracking for grid-connected photovoltaic
systems,” in Proc. Eighth Int. Conf. Power Electronics Variable Speed Drives, 2000, pp. 124–129.
[18] N. Kasa, T. Iida, and H. Iwamoto, “Maximum power point tracking with capacitor identifier for photovoltaic
power system,” in Proc. Eighth Int. Conf. Power Electron. Variable Speed Drives, 2000, pp. 130–135.
[19] A. Al-Amoudi and L. Zhang, “Optimal control of a grid-connected PV system for maximum power point tracking
and unity power factor,” in Proc. Seventh Int. Conf. Power Electron. Variable Speed Drives, 1998, pp. 80–85.
[20] M. A. Slonim and L. M. Rahovich, “Maximum power point regulator for 4 kWsolar cell array connected through
invertor to the AC grid,” in Proc. 31st Intersociety Energy Conver. Eng. Conf., 1996, pp. 1669–1672.
[21] C. Hua and J. R. Lin, “DSP-based controller application in battery storage of photovoltaic system,” in Proc. IEEE
IECON 22nd Int. Conf. Ind. Electron., Contr. Instrum., 1996, pp. 1705–1710.
[22] K. Hussein, I. Muta, T. Hoshino, and M. Osakada, “Maximum photovoltaic power tracking: an algorithm for
rapidly changing atmospheric conditions,” Proc. Inst. Elect. Eng., vol. 142, no. 1, pp. 59-64, Jan. 1995.
[23] W. Xiao and W. G. Dunford, “A modified adaptive hill climbing MPPT method for photovoltaic power systems,”
in Proc. 35th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2004, pp. 1957–1963.
[24] M.Veerachary, T. Senjyu, andK.Uezato, “Maximum power point tracking control of IDB converter supplied PV
system,” in IEE Proc. Elect. Power Applicat., 2001, pp. 494–502.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
33/43
‫مراجع‬
[25] E. Koutroulis, K. Kalaitzakis, and N. C. Voulgaris, “Development of a microcontroller-based, photovoltaic
maximum power point tracking control system,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 16, no. 21, pp. 46–54, Jan. 2001.
[26] O. Hashimoto, T. Shimizu, and G. Kimura, “A novel high performance utility interactive photovoltaic inverter
system,” in Conf. Record 2000 IEEE Ind. Applicat. Conf., 2000, pp. 2255–2260.
[27] Y. Kim, H. Jo, and D. Kim, “A new peak power tracker for cost-effective photovoltaic power system,” in Proc.
31st Intersociety Energy Convers. Eng. Conf., 1996, pp. 1673–1678.
[28] W. J. A. Teulings, J. C. Marpinard, A. Capel, and D. O’Sullivan, “A new maximum power point tracking system,”
in Proc. 24th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1993, pp. 833–838.
[29] Qiang Mei, Mingwei Shan, Liying Liu, and Josep M. Guerrero, “A novel improved variable step-size incremental
resistance (inr) mppt method for pv systems,” IEEE 2010.
[30] Bae, H.S., Lee, S.J., Choi, K.S., Cho, B.H., Jang, S.S., “Current control design for a grid connected
photovoltaic/fuel cell dc-ac inverter” APEC 2009, 24th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2009 , pp. 1945 –
1950.
[31] Fangrui Liu, Shanxu Duan, Fei Liu, Bangyin Liu, and Yong Kang, “A Variable Step Size INC MPPT Method for
PV Systems,” IEEE Travs. Ind. Electron., vol. 55, no. 7, Jul. 2008.
[32] Hiren Patel and Vivek Agarwal, “Maximum Power Point Tracking Scheme for PV Systems Operating Under
Partially Shaded Conditions,” IEEE Travs. Ind. Electron., vol. 55, no. 4, Apr. 2008.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
34/43
‫مراجع‬
[33] Chee Wei Tan, Green, T.C., Hernandez-Aramburo, C.A., “An improved maximum power point tracking
algorithm with current-mode control for photovoltaic applications” PEDS 2005, IEEE International Conf., on Vol. 1,
Iss., pp. 489 – 494.
[34] H. Koizumi and K. Kurokawa, “A novel maximum power point tracking method for PV module integrated
converter,” in Proc. 36th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2005, pp. 2081–2086.
[35] W. Wu, N. Pongratananukul, W. Qiu, K. Rustom, T. Kasparis, and I. Batarseh, “DSP-based multiple peak power
tracking for expandable power system,” in Eighteenth Annu. IEEE Appl. Power Electron. Conf., 2003, pp. 525–530.
[36] K.Kobayashi, I. Takano, andY. Sawada, “A study on a two stagemaximum power point tracking control of a
photovoltaic system under partially shaded insolation conditions,” in IEEE Power Eng. Soc. Gen.Meet., 2003, pp.
2612–2617.
[37] G. J. Yu, Y. S. Jung, J. Y. Choi, I. Choy, J. H. Song, and G. S. Kim, “A novel two-mode MPPT control algorithm
based on comparative study of existing algorithms,” in Conf. Record Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Spec. Conf.,
2002, pp. 1531–1534.
[38] Y.-C. Kuo, T.-J. Liang, and J.-F. Chen, “Novel maximum-power-pointtracking controller for photovoltaic energy
conversion system,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 48, no. 3, pp. 594–601, Jun. 2001.
[39] T.-Y. Kim, H.-G. Ahn, S. K. Park, and Y.-K. Lee, “A novel maximum power point tracking control for
photovoltaic power system under rapidly changing solar radiation,” in IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 2001, pp. 1011–
1014.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
35/43
‫مراجع‬
[40] K. Irisawa, T. Saito, I. Takano, and Y. Sawada, “Maximum power point tracking control of photovoltaic
generation system under non-uniform insolation by means of monitoring cells,” in Conf. Record Twenty-Eighth IEEE
Photovoltaic Spec. Conf., 2000, pp. 1707–1710.
[41] A. Brambilla, M. Gambarara, A. Garutti, and F. Ronchi, “New approach to photovoltaic arrays maximum power
point tracking,” in Proc. 30th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1999, pp. 632–637.
[42] K. H. Hussein and I. Mota, “Maximum photovoltaic power tracking: An algorithm for rapidly changing
atmospheric conditions,” in IEE Proc. Generation Transmiss. Distrib., 1995, pp. 59–64.
[43] J. Harada and G. Zhao, “Controlled power-interface between solar cells and ac sources,” in IEEE Telecommun.
Power Conf., 1989, pp. 22.1/1–22.1/7.
[44] E. N. Costogue and S. Lindena, “Comparison of candidate solar array maximum power utilization approaches,”
in Intersociety Energy Conversion Eng. Conf., 1976, pp. 1449–1456.
[45] Trishan Esram, Jonathan W. Kimball, Philip T. Krein, Patrick L. Chapman, and Pallab Midya, “Dynamic
Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Arrays Using Ripple Correlation Control,” IEEE Trans. Power
Electron., vol. 21, no. 5, Sep. 2006.
[46] L. Stamenic, M. Greig, E. Smiley, and R. Stojanovic, “Maximum power point tracking for building integrated
photovoltaic ventilation systems,” in Proc. IEEE Photovoltaic Spec. Conf., 2000, pp. 1517–1520.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
36/43
‫مراجع‬
[47] P. Midya, P. T. Krein, R. J. Turnbull, R. Reppa, and J. Kimball, “Dynamic maximum power point tracker for
photovoltaic applications,” in Proc. 27th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1996, pp. 1710–1716.
[48] T. Noguchi, S. Togashi, and R. Nakamoto, “Short-current pulse based adaptive maximum-power-point tracking
for photovoltaic power generation system,” in Proc. 2000 IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 2000, pp. 157– 162.
[49] B. Bekker and H. J. Beukes, “Finding an optimal PV panel maximum power point tracking method,” in Proc. 7th
AFRICON Conf. Africa, 2004, pp. 1125–1129.
[50] K. Kobayashi, H. Matsuo, and Y. Sekine, “A novel optimum operating point tracker of the solar cell power supply
system,” in Proc. 35th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2004, pp. 2147–2151.
[51] H.-J. Noh, D.-Y. Lee, and D.-S. Hyun, “An improved MPPT converter with current compensation method for
small scaled PV-applications,” in Proc. 28th Annu. Conf. Ind. Electron. Soc., 2002, pp. 1113–1118.
[52] M. A. S. Masoum, H. Dehbonei, and E. F. Fuchs, “Theoretical and experimental analyses of photovoltaic systems
with voltage and current-based maximum power-point tracking,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 17, no. 4, pp.
514–522, Dec. 2002.
[53] D. J. Patterson, “Electrical system design for a solar powered vehicle,” in Proc. 21st Annu. IEEE Power Electron.
Spec. Conf., 1990, pp. 618–622.
[54] S. Yuvarajan and S. Xu, “Photo-voltaic power converter with a simple maximum-power-point-tracker,” in Proc.
2003 Int. Symp. Circuits Syst., 2003, pp. III-399–III-402.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
37/43
‫مراجع‬
[55] N. Mutoh, T. Matuo, K. Okada, and M. Sakai, “Prediction-data-based maximum-power-point-tracking method
for photovoltaic power generation systems,” in Proc. 33rd Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 2002, pp. 1489–
1494.
[56] Syafaruddin, E. Karatepe, and T. Hiyama, “Artificial neural network-polar coordinated fuzzy controller based
maximum power point tracking control under partially shaded conditions,” IET Renew. Power Gener., 2009, Vol. 3,
Iss. 2, pp. 239–253.
[57] C. Larbes, S.M. Aıit Cheikh, T. Obeidi, and A. Zerguerras, “Genetic algorithms optimized fuzzy logic control for
the maximum power point tracking in photovoltaic system,” Renewable Energy 34 (2009) 2093–2100.
[58] N. Ammasai Gounden, Sabitha Ann Peter, Himaja Nallandula, and S. Krithiga, “Fuzzy logic controller with
MPPT using line-commutated inverter for three-phase grid-connected photovoltaic systems,” Renewable Energy 34
(2009) 909–915.
[59] I.H. Altas, and A.M. Sharaf, “A novel maximum power fuzzy logic controller for photovoltaic solar energy
systems,” Renewable Energy 33 (2008) 388–399.
[60] N. Khaehintung, K. Pramotung, B. Tuvirat, and P. Sirisuk, “RISCmicrocontroller built-in fuzzy logic controller of
maximum power point tracking for solar-powered light-flasher applications,” in Proc. 30th Annu. Conf. IEEE Ind.
Electron. Soc., 2004, pp. 2673–2678.
[61] M. Veerachary, T. Senjyu, and K. Uezato, “Neural-network-based maximum-power-point tracking of coupledinductor interleaved-boostconverter- supplied PV system using fuzzy controller,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 50,
no. 4, pp. 749–758, Aug. 2003.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
38/43
‫مراجع‬
[62] M. Veerachary, T. Senjyu, and K. Uezato, “Feedforward Maximum Power Point Tracking of PV Systems Using
Fuzzy Controller,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 38, no. 3 Jul. 2002.
[63] B. M.Wilamowski and X. Li, “Fuzzy system basedmaximum power point tracking for PV system,” in Proc. 28th
Annu. Conf. IEEE Ind. Electron. Soc., 2002, pp. 3280–3284.
[64] N. Patcharaprakiti and S. Premrudeepreechacharn, “Maximum power point tracking using adaptive fuzzy logic
control for grid-connected photovoltaic system,” in IEEE Power Eng. Soc. Winter Meet., 2002, pp. 372– 377.
[65] A. M. A. Mahmoud, H. M. Mashaly, S. A. Kandil, H. El Khashab, and M. N. F. Nashed, “Fuzzy logic
implementation for photovoltaic maximum power tracking,” in Proc. 9th IEEE Int. Workshop Robot Human
Interactive Commun., 2000, pp. 155–160.
[66] M. G. Simoes, N. N. Franceschetti, and M. Friedhofer, “A fuzzy logic based photovoltaic peak power tracking
control,” in Proc. IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 1998, pp. 300–305.
[67] G.-J. Yu, M.-W. Jung, J. Song, I.-S. Cha, and I.-H. Hwang, “Maximum power point tracking with temperature
compensation of photovoltaic for air conditioning system with fuzzy controller,” in Proc. IEEE Photovoltaic Spec.
Conf., 1996, pp. 1429–1432.
[68] T. Senjyu and K. Uezato, “Maximum power point tracker using fuzzy control for photovoltaic arrays,” in Proc.
IEEE Int. Conf. Ind. Technol., 1994, pp. 143–147.
[69] C.-Y. Won, D.-H. Kim, S.-C. Kim, W.-S. Kim, and H.-S. Kim, “A new maximum power point tracker of
photovoltaic arrays using fuzzy controller,” in Proc. 25th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1994, pp. 396–403.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
39/43
‫مراجع‬
[70] R. M. Hilloowala and A. M. Sharaf, “A rule-based fuzzy logic controller for a PWM inverter in photo-voltaic
energy conversion scheme,” in Proc. IEEE Ind. Appl. Soc. Annu. Meet., 1992, pp. 762–769.
[71] Chokri Ben Salah, and Mohamed Ouali, “Comparison of fuzzy logic and neural network in maximum power
point tracker for PV systems,” Electric Power Systems Research 81 (2011) 43–50.
[72] L. Zhang, Y. Bai, and A. Al-Amoudi, “GA-RBF neural network based maximum power point tracking for gridconnected photovoltaic systems,” in Proc. Int.Conf. Power Electron.,Machines and Drives, 2002, pp. 18–23.
[73] X. Sun, W. Wu, X. Li, and Q. Zhao, “A research on photovoltaic energy controlling system with maximum power
point tracking,” in Proc. Power Convers. Conf., 2002, pp. 822–826.
[74] A. Hussein,K.Hirasawa, J. Hu, and J. Murata, “The dynamic performance of photovoltaic supplied dc motor fed
from DC–DC converter and controlled by neural networks,” in Proc. Int. Joint Conf. Neural Netw., 2002, pp. 607–612.
[75] K. Ro and S. Rahman, “Two-loop controller for maximizing performance of a grid-connected photovoltaic-fuel
cell hybrid power plant,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 13, no. 3, pp. 276–281, Sep. 1998.
[76] T. Hiyama, S. Kouzuma, and T. Imakubo, “Identification of optimal operating point of PV modules using neural
network for real time maximum power tracking control,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 10, no. 2, pp. 360–367,
Jun. 1995.
[77] M. Bodur and M. Ermis, “Maximum power point tracking for low power photovoltaic solar panels,” in Proc. 7th
Mediterranean Electrotechnical Conf., 1994, pp. 758–761.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
40/43
‫مراجع‬
[78] T. Kitano, M. Matsui, and D.-h. Xu, “Power sensor-less MPPT control scheme utilizing power balance at DC linksystem design to ensure stability and response,” in Proc. 27th Annu. Conf. IEEE Ind. Electron. Soc., 2001, pp. 1309–
1314.
[79] M. Matsui, T. Kitano, D.-h. Xu, and Z.-q. Yang, “A new maximum photovoltaic power tracking control scheme
based on power equilibrium at DC link,” in Conf. Record 1999 IEEE Ind. Appl. Conf., 1999, pp. 804–809.
[80] D. Shmilovitz, “On the control of photovoltaic maximum power point tracker via output parameters,” in IEEE
Proc. Elect. Power Appl., 2005, pp. 239–248.
[81] J. Arias, F. F. Linera, J. Martin-Ramos, A. M. Pernia, and J. Cambronero, “A modular PV regulator based on
microcontroller with maximum power point tracking,” in Proc. IEEE Ind. Appl. Conf., 2004, pp. 1178–1184.
[82] A. S. Kislovski and R. Redl, “Maximum-power-tracking using positive feedback,” in Proc. 25th Annu. IEEE
Power Electron. Spec. Conf., 1994, pp. 1065–1068.
[83] C. R. Sullivan and M. J. Powers, “Ahigh-efficiency maximum power point tracker for photovoltaic arrays in a
solar-powered race vehicle,” in Proc. 24th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1993, pp. 574–580.
[84] H. J. Beukes and J. H. R. Enslin, “Analysis of a new compound converter as MPPT, battery regulator and bus
regulator for satellite power systems,” in Proc. 24th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1993, pp. 846–852.
[85] J. H. R. Enslin and D. B. Snyman, “Simplified feed-forward control of the maximum power point in PV
installations,” in Proc.1992 Int. Conf. Ind. Electron., Contr., Instrum., and Automat., 1992, pp. 548–553.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
41/43
‫مراجع‬
[86] C.-L. Hou, J. Wu, M. Zhang, J.-M. Yang, and J.-P. Li, “Application of adaptive algorithm of solar cell battery
charger,” in Proc. IEEE Int. Conf. Elect. Utility Deregulation Restruct. Power Technol., 2004, pp. 810–813.
[87] J. A. M. Bleijs and A. Gow, “Fast maximum power point control of current-fed DC–DC converter for
photovoltaic arrays,” Electron. Lett., vol. 37, pp. 5–6, Jan. 2001.
[88] S. J. Chiang, K. T. Chang, and C. Y. Yen, “Residential photovoltaic energy storage system,” IEEE Trans. Ind.
Electron., vol. 45, no. 3, pp. 385–394, Jun. 1998.
[89] H. Sugimoto and H. Dong, “A new scheme for maximum photovoltaic power tracking control,” in Proc. Power
Convers. Conf., 1997, pp. 691– 696.
[90] R. Bhide and S. R. Bhat, “Modular power conditioning unit for photovoltaic applications,” in Proc. 23rd Annu.
IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1992, pp. 708–713.
Photovoltaic MPPT Seminar, March 8, 2011 H.Akhgari - Tafresh University
42/43
Download