ترجمه فارسی عنوان مقاله

تعقیب نقطۀ حداکثر توان با جهت‌گیری جریان ریپلی برای کاربردهای فوتوولتائیک

عنوان انگلیسی

Maximum Power Point Tracking With Ripple Current Orientation for Photovoltaic Applications

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
53912	2014	7 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, Page(s): 842 - 848 ISSN : 2168-6777 INSPEC Accession Number: 14700032 Date of Publication : 04 June 2014 Date of Current Version : 29 October 2014 Issue Date : Dec. 2014

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

مقدمه

چیدمان آزمایشگاهی سیستم PV

شکل1. چیدمان سیستم قدرت PV.

شکل2. مدار تشخیص اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان PV.

شکل3. تشریخ تشخیص سیگنال آشکارساز. (الف) Io < Id. (ب) Io = Id .

مشخصات دینامیکی صفحۀ PV

شکل4. منحنی مشخصه‌های استاتیکی V-I و P-I. (الف) منحنی مشخصۀ V-I. (ب) منحنی مشخصۀ P-I.

شکل5. شکل‌موج‌های اندازه‌گیری شدۀ ولتاژ، جریان و توان PV. (الف) ipeak < Impp. (ب) ipeak > Impp.

شکل6. منحنی مشخصه‌های استاتیکی V-I و P-I با کانتورهای دینامیکی صفحۀ PV. (الف) منحنی مشخصۀ V-I. (ب) منحنی مشخصۀ P-I.

مفهوم اساسی MPPT با جهت‌گیری جریان ریپل

شکل7. تشریح روش MPPT با جهت‌گیری جریان ریپل.

شکل8. سناریوی کنترل MPPT با جهت‌گیری جریان ریپل.

شکل9. حرکت نقاط عملکرد با تغییر میزان تابش.

شکل10. تعقیب نقطۀ حداکثر توان برای یک سطح تابش تقلیل یافته.

اریوی کنترل MPPT

شکل11. تعقیب نقطۀ حداکثر توان جدید برای یک سطح تابش افزایش یافته.

شکل12. ولتاژ، جریان و توان PV در طی دورۀ گذرای راه‌‌اندازی.

شکل13. اختلاف فاز تشخیص داده شده بین vv و vi.

تست‌های آزمایشگاهی

شکل14. ولتاژ، جریان و توان اندازه‌گیری شدۀ PV در نقطۀ حداکثر توان.

شکل15. ولتاژ، جریان و توان گذرای PV در طی تعقیب نقطۀ حداکثر توان جدید با سطح تابش تقلیل یافته.

شکل16. پهنای پالس تشخیص داده شدۀ سیگنال‌های آشکارساز برای یک سطح تابش تقلیل یافته.

شکل17. ولتاژ، جریان و توان گذرای PV در طی تعقیب نقطۀ حداکثر توان جدید با سطح تابش افزایش یافته.

شکل18. پهنای پالس تشخیص داده شدۀ سیگنال‌های آشکارساز برای یک سطح تابش افزایش یافته.

نتیجه‌گیری

ترجمه کلمات کلیدی

تعقیب نقطۀ حداکثر توان (MPPT)، صفحۀ فوتوولتائیک (PV)، جهت‌گیری جریان ریپل -

کلمات کلیدی انگلیسی

Hysteresis Maximum power point trackers Photovoltaic systems Power electronics Tracking Voltage measurement

ترجمه چکیده

تست‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که جریان و ولتاژ ریپل‌دار یک صفحۀ فوتوولتائیک (PV) وقتی پیک جریان کمتر از جریان نقطۀ حداکثر توان (MPP) باشد همواره ناهمفاز هستند، اما به محض اینکه پیک جریان از نقطۀ حداکثر توان فراتر رود شروع به انحراف می‌کند. این مقاله روشی موثر برای تعقیب نقطۀ حداکثر توان (MPPT) با جهت‌گیری جریان ریپل و بر اساس اختلاف فاز شناسائی شده بین ولتاژ و جریان PV ارائه می‌دهد. با شناسائی پیوستۀ اختلاف فاز، تحت شرایط جوی ثابت صفحۀ PV قادر است در نقطۀ حداکثر توان عمل کند و به محض تغییر این شرایط عملکردی می‌تواند فورا به نقطۀ حداکثر توان جدید حرکت کند. برای تایید امکان‌سنجی و کارائی راهبرد کنترل تعقیب نقطۀ حداکثر توان یک سیستم PV آزمایشگاهی با یک میکروکنترلر و یک مدار تشخیص فاز برپا شد.

ترجمه مقدمه

الکتریسیتۀ خورشیدی که انرژی نورانی آفتاب را به توان الکتریکی تبدیل می‌کند، به دلیل رشد و توسعۀ سریع تولید سلول‌های فوتوولتائیک (PV) و تکنیک‌های الکترونیک قدرت و نیز آگاهی از حفاظت محیط زیست، طی دهه‌های اخیر به یکی از منابع توان تجدیدپذیر بسیار مهم تبدیل شده است [1]. هدف اصلی در طراحی یک سیستم PV کسب حداکثر توان تولیدی سلول‌های PV است. بنابراین، نیاز به یک مدار تبدیل توان است تا توان تبدیلی حداکثر شده و نیز ولتاژ صفحۀ PV به یک سطح مناسب برای گام بعدی تنظیم شود [2]، [3]. در کل، یک مبدل الکترونیک قدرت dc به dc با مدولاسیون پهنای‌ پالس به منظور عملکرد سیستم PV در نقطۀ حداکثر توان (MPP) تحت شرایط تابشیِ به شدت متغیر، به کار می‌رود [4]. تا به امروز انواع روش‌ها برای تعقیب نقطۀ حداکثر توان (MPPT) ارائه شده است [5]. از میان آنها روش‌های با ولتاژ مدار باز کسری یا جریان اتصال کوتاه کسری ساده‌ترین روش‌ها هستند اما موجب عملکرد PV فقط در مجاورت نقطۀ حداکثر توان می‌شوند [6]. از سوی دیگر، روش اغتشاش- مشاهده قادر است نقطۀ حداکثر توان واقعی را بیابد، اما باعث عملکرد سستم PV حول نقطۀ حداکثر توان تحت شرایط تابش ثابت می‌شود. روش هدایت افزایشی می‌تواند از طریق دسته‌بندی به پیچیدگی بالاتر در کنترل تعقیبی، بر این مشکل فائق آید [7]. برخی از این روش‌ها از لحاظ پیاده‌سازی آسان بوده و برخی از نظر دقت تعقیب قوی‌تر می‌باشند [8]، [9]. با این حال، دقت تعقیب بیشتر باعث دسته‌بندی به کنترل پیچیده با محاسبات دشوار می‌شود [10]. به طور جایگزین روش MPPTبا کنترل همبستگی ریپل (RCC)، وقتی یک صفحۀ PV به یک مبدل الکترونیک قدرت متصل می‌شود از جریان، ولتاژ یا توان ریپل فرکانس بالا بهره می‌برد [11]-[14]. به جای نمونه‌برداری از داده‌ها و میانگین‌گیری از آنها، روش RCC کموتاسیون فازی بین توان و جریان PV را ملاحظه می‌کند. با استفاده از یک مدار آنالوگ ساده، RCC قادر است نقطۀ حداکثر توان را سریع و با دقت رضایت‌بخش تعقیب کند. با این حال، تست‌های آزمایشگاهی نشان دهندۀ آن است که اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ PV به تدریج افزایش می‌یابد و بنابراین اندازه‌گیری توان افزایشی PV و در نتیجه تشخیص کموتاسیون فاز دشوار است [15]. علاوه بر این، کموتاسیون فاز ممکن است دقیقا در نقطۀ حداکثر توان رخ ندهد که منجر به اختلال در راندمان عملکرد خواهد شد. برای حل مشکل روش RCC، یک روش مشابه MPPT موسوم به جهت‌گیری جریان ریپل از منظر اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ ریپل‌دار صفحۀ PV توسعه یافت. به جای ضرب کردن و میانگین‌گیری برای محاسبۀ توان، روش ارائه شده به طور مستقیم از جریان و ولتاژ ریپل‌دار صفحۀ PV استفاده می‌کند. با یک مدار سادۀ آشکارساز (تشخیص)، جریان PV را می‌توان سریعا در راستای جریان نقطۀ حداکثر توان قرار داد.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

Experimental tests reveal that the rippled current and voltage of a photovoltaic (PV) panel are always out of phase when the peak of the current is less than the current at the maximum power point (MPP), but begins to deviate once the current peak goes beyond the MPP. This paper proposes an efficient MPP tracking (MPPT) method by ripple current orientation based on the detected phase deviation of the PV voltage and current. By continuously detecting the phase difference, the PV panel can be operated at the MPP under constant atmosphere condition and can quickly move to the new MPP when the operating condition has been changed. A laboratory PV system with a microcontroller and a phase detection circuit is set up to verify the feasibility and effectiveness of the MPPT control strategy.