23440

ELE2 450

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

فني و مهندسي

شهريور 1402

78 ص.

مهدي نيرومند , سيدمحمد مدني

سيستم هاي فتوولتائيك , رديابي نقطه بيشينه توان , روش اغتشاش و مشاهده , مدل سازي ديناميكي , مبدل افزاينده , شارژر فتوولتائيك

رديابي نقطه بيشينه توان يكي از اجزاي مهم در سيستم هاي فتوولتائيك مي باشد كه امكان تبديل انرژي به صورت بهينه را فراهم مي كند. اين تكنيك تضمين مي كند كه پنل هاي خورشيدي در نقطه بيشينه توان خود كار كنند و توليد توان در حالت بهينه باشد. در ميان روش هاي مختلف رديابي نقطه بيشينه توان، استفاده از روش اغتشاش و مشاهده به علت سادگي، پاسخ سريع، قوي بودن و بي درنگ بودن آن بسيار متداول مي باشد. در اين روش اغتشاش هايي به صورت متناوب به ولتاژ نقطه كار يا ديوتي سايكل مبدل وارد مي شود و با مشاهده تغيير توان حاصل از اغتشاش هاي واردشده، نقطه كار به سمت نقطه بيشينه توان تغيير داده مي شود. در اين روش انتخاب مقدار مناسب زمان بين دو اغتشاش متوالي (زمان اغتشاش) و مقدار دامنه اغتشاش، تاثير بسيار زيادي بر عملكرد آن دارد. مقادير مناسب پارامترهاي زمان و دامنه اغتشاش، يا به صورت متغير و تطبيقي تنظيم و يا به صورت ثابت طراحي مي شوند. استفاده از تكنيك هاي تطبيقي جهت تنظيم زمان و دامنه اغتشاش هرچند داراي نتايج خوبي مي باشد اما نيازمند محاسبات آنلاين بيش تر و سخت افزار گرانتري مي باشند. اما درمقابل، تكنيك هاي طراحي ثابت پارامترهاي زمان و دامنه اغتشاش، علاوه بر سادگي تا حد خوبي عملكرد مناسبي دارند. يكي از تكنيك هاي طراحي زمان اغتشاش استفاده از تابع تبديل مبدل قدرت و سيستم فتوولتائيك مي باشد. در اين تحقيق با درنظرگرفتن اثر عناصر پارازيتي مثل خازن ديفيوژن و همچنين اثر كابل واصل بين پنل خورشيدي و مبدل، مدل سازي سيگنال كوچك دقيق تري از مبدل افزاينده به همراه سيستم فتوولتائيك به عنوان شارژر باتري انجام شده است. براي به دست آوردن زمان اغتشاش مناسب، با كاهش مرتبه مدل مرتبه بالاي حاصل از مدل سازي دقيق مبدل افزاينده و سيستم فتوولتائيك، مدل مرتبه دو سيستم دست آمده است و با استفاده از آن تابع تبديل ولتاژ ورودي به متغير كنترلي بدست آمده و به وسيله زمان استقرار حاصل از تابع تبديل، زمان اغتشاش مناسب مشخص شده است. به دست آوردن مدل ديناميكي دقيق تر علاوه بر محاسبه دقيق تر زمان اغتشاش، ابزار بسيار خوبي براي تحليل بهتر سيستم مي باشد.

1403/02/16

همدم نوروزي

Photovoltaic Systems , Maximum Power-point Tracking , , Perturb and Observe , Dynamic Modeling , Boost Converter , PV Charger

Dynamic Modeling And Analysis Of Photovoltaic Systems For Improving MPPT

مهندسي برق

Maximum power point tracking (MPPT) is a crucial component in photovoltaic systems, enabling optimal energy conversion. Among various MPPT techniques, the Perturb and Observe method is widely used due to its simplicity, fast response, robustness, and real-time adaptability. In this method, periodic perturbations are introduced to the operating voltage or duty cycle of the converter, and by observing the resulting power changes, the operating point is adjusted towards the maximum power point. The selection of appropriate values for the period of time between two intermittent perturbation (perturbation time) and magnitude significantly affects its performance. The values of the perturbation time and magnitude can be either variable and adaptive or designed as fixed parameters. While adaptive techniques for adjusting the perturbation time and magnitude yield good results, they require more complex designs and calculations. On the other hand, fixed-parameter design techniques offer satisfactory performance along with simplicity. One of the techniques for designing the perturbation period is utilizing the transfer function of the power converter and the photovoltaic system. In this survey, the impact of parasitic elements such as diffusion capacitors and interconnecting cables between the solar panel and the converter is taken into account. A more accurate small-signal model of the boost converter with the photovoltaic system as a battery charger is developed by reducing the higher-order model obtained from detailed modeling. By using the obtained voltage transfer function and control, the settling time of system due to transfer function of system is obtained and as result appropriate perturbation time is determined. Obtaining a more accurate dynamic model not only enables a more precise calculation of the perturbation period but also serves as a valuable tool for better system analysis.

5