هموارسازی توان خروجی PVبا استفاده ازسیستم خازن

چکیده

مقدمه 

مدل سازی سیستم

 سلول PV

شکل 1 –دیاگرام شماتیک ماژولPV

شکل 2 –مشخصه های ولت–آمپر برای سه مقدارمختلف درخشندگ

شکل 3- مشخصه های ولت–آمپربرای سه مقدارمختلف دما

سیستمMPPT  ( سیستم ردیابی نقطه حداکثر قدرت)

شکل 4 –فلوچارت الگوریتم

مدل ECS ( Energy Capacitor Seytem)

شکل 5 –مدل توزیع شده EDLC

شکل 6 –بلوک دیاگرام کنترل کننده مبدل باک–بوست DC-DC

( هموارسازی ( Smoothing ) توان خروجیPV با استفاده ازECS

شکل 7– شماتیک سیستم پیشنهاد شده

 نتایج شبیه سازی

شکل 8– ولتاژوجریان خروجی سلول PVدرگره 1

شکل 9– توان تزریقی درگره 3

شکل 10– ولتاژ بار درگره 3

شکل 11– سیکل کاری ماژول MPPT

شکل 12– نسبت  V/Iاندازه گیری شده درگره 1

شکل 13– تغییرات تابش نور

شکل 14– توان تزریق به باردرگره 3 ( بدون استفادهECS  )

شکل 15– ولتاژ درگره 3

شکل 16– ولتاژ و جریان PV با تغییرات نور

شکل 17- توان تزریق شده به باردرگره 3 ( شاملECS )

شکل 18– ولتاژ درگره  3 پس ازاستفاده ECS

شکل 19– سیکل کاری ماژول MPPT

نتیجه

ضمیمهA

سیستمهای فتوولتائیک به عنوان یکی ازمنابع عمده انرژی الکتریکی درنظرگرفته شده برای دهه بعد هستند هزینه سلولهایPVدرحال کاهش است بیشتروبیشترواین کمک خواهدکرد به افزایش نفوذآن درسیستم های قدرت یکی ازمسائل اصلی سیستم هایPV وابستگی آنها به درخشندگی نورخورشید و دمای سلول می باشد. همانطوریکه در طول روز هردواین عوامل درحالت تغییرهستند،توان خروجی سلولهای PVنوسانات قابل توجهی داردکه درسیستمهای قدرت بانفوذ زیادPV ها ( سیستم هایی که درآن ازPV زیاداستفاده شده است)این نوسانات قابل قبول نخواهد بود. به منظورحل این مشکل،این مقاله پیشنهاد یک سیستم برای صاف کردن توان خروجی PVبا استفاده ازسیستم انرژی خازن است. .یک مطالعه موردی برای بررسی عملکردپیکربندی پیشنهادی شبیه سازی شده است و نتایج نشان میدهدکه درآن بطورقابل توجهی توان خروجی سیستم PVصاف شده است . راهنمای دوره سلولهای فتوولتائیک سیستمMPPT سیستم انرژی خازن صاف کردن قدرت خروجی

نفوذ منابع سبز انرژی الکتریکی درسیستم قدرت در دهه گذشته به سرعت درحال افزایش است . افزایش هزینه سوخت های فسیلی و گرایش به سمت کاهش آلودگی ناشی ازنیروگاههای معمولی دو دلیل عمده برای افزایش توجه است . درمیان تمام فناوری های تجدید شونده فتوولتائیک ( PV ) در بین انرژی های تجدیدپذیر درجهان با رشد 50 درصد سالانه افزایش تجمعی ظرفیت نصب شده درسالهای 2006 و 2007 سریعترین است[1]. ظرفیت کل سلول هایPV نصب شده درپایان سال 2009 تقریبا 7/10 گیگا وات تخمین زده می شود آمریکا درسال 2009 با 587 مگا وات تولید با استفاده ازPV رتبه پنجم را درجهان دارد . انتظار می رودکه این مقدار به 3 تا 6 مگا وات درسال 2014 افزایش یابد[2] . سیستم هایPV نیاز به ردیابی نقطه حداکثر قدرت ماژول ها برای مشخصه های ولت–آمپرخودشان دارند . این روش (ردیابی نقطه حداکثرقدرت ) راندمان سیستم هایPV را به طور قابل توجهی افزایش می دهد . چند نویسنده مشخصه هایPV را بررسی کردند و تکنیک های مختلفMPPT ( ردیابی نقطه حداکثرقدرت ) راپیشنهاد دادند ( [3] – [9] ) . یکی ازمشکلات اصلیPV ( علاوه برهزینه بالای تولیدآن ) این است که جریان خروجی سلول های PV به شدت وابسته به درخشندگی خورشید و دمای سلول می باشد .این مشکل سبب مقداری نوسان درقدرت و ولتاژ خروجی سلولPV می شود . این وضعیت درسیستم قدرت قابل قبول نمی باشدبویژه دریک سیستم بانفوذ بالای سیستم هایPV . این مقاله پیشنهادی است برای استفاده ازسیستم انرژی خازنSystem Energy Capacitor) ) بصورت موازی با ماژول PVبرای صاف کردن قدرت خروجیPV . با کاهش هزینه تولیدخارن های مرغوب ( Super Capacitors )،بکا ربردن ECSدرسیستم قدرت درحال رشد است . ECS می تواندتوان را خیلی سریع به سیستم تحویل دهد .خازن های مرغوب قادرخواهندبوددرقطع و وصل های( کلیدزنی ) مداوم درمبدل های DC/DC موجوددر ECS کارکنند،بدون اینکه عملکرد شان بطورقابل توجهی کاهش یابد دربخش بعدی،مدل سازی قسمت های مختلف سیستم پیشنهادی ارائه خواهدشد . سپس پیکربندی پیشنهادی برای استفاده از ECS با PV معرفی خواهد شد و سپس با استفاده ازیک مطالعه موردی عملکردپیکربندی مورد بررسی قرارمی گیرد .نرم افزار PSCAD برای اجرای سیستم مورد استفاده قرارمی گیرد .