A photovoltaic power conditioning system (PV PCS) that contains single-phase dc/ac inverters tends to draw an ac ripple current at twice the output frequency. Such a ripple current perturbs the operating points of solar cells continuously and it may reduce the efficiency of the current based maximum power point tracking technique (CMPPT). In this paper, the ripple current generation in a dc link and boost inductor is analyzed using the ac equivalent circuit of a dc/dc boost converter. A new feed-forward ripple current compensation method to incorporate a current control loop into a dc/dc converter for ripple reduction is proposed. The proposed feed-forward compensation method is verified by simulation and experimental results. These results show a 41.8 % reduction in the peak-to peak ac ripple. In addition, the dc/ac inverter control system uses an automatic voltage regulation (AVR) function to mitigate the ac ripple voltage effect in the dc link. A 3kW PV PCS prototype has been built and its experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed method.
Kim, Seung-Tak;Bang, Tae-Ho;Lee, Seong-Chan;Park, Jung-Wook
Journal of Electrical Engineering and Technology
/
v.9
no.5
/
pp.1447-1453
/
2014
This paper proposes the new method based on the availability of three points measurement and convexity of photovoltaic (PV) curve characteristic at the maximum power point (MPP). In general, the MPP tracking (MPPT) function is the important part of all PV systems due to their power-voltage (P-V) characteristics related with weather conditions. Then, the analog-to-digital converter (ADC) and low pass filter (LPF) are required to measure the voltage and current for MPPT by the digital controller, which is used to implement the PV power conditioning system (PCS). The measurement and quantization error due to rounding or truncation in ADC and the delay of LPF might degrade the reliability of MPPT. To overcome this limitation, the proposed method is proposed while improving the performances in both steady-state and dynamic responses based on the detailed investigation of its properties for availability and convexity. The performances of proposed method are evaluated with the several case studies by the PSCAD/EMTDC$^{(R)}$ simulation. Then, the experimental results are given to verify its feasibility in real-time.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
/
v.18
no.6
/
pp.507-514
/
2013
In this paper, the proposed charging algorithm is converted from the charging mode to compensate the transient state in the solar battery charging system. The maximum power point tracking (MPPT) control methods and the various charging algorithms for the optimal battery charging are reviewed. The proposed algorithm has excellent transient characteristics compare to the previous algorithm by adding the optimal control method to compensate the transient state when the charging mode switches from the constant current mode to the constant voltage mode based on the conventional constant-current constant-voltage (CC-CV) charging algorithm. The effectiveness of the proposed method has been verified by simulations and experimental results.
In this paper a maximum power point tracking(MPPT) techniques for power of PV(photovoltaic) systems are presented using boost converter for a connected single phase inverter. On the basic principle of power generation for the PV module, algorithms for maximum power point tracking are described by utilizing a boost converter to adjust the output voltage of the PV module. Based on output power of a boost converter, single phase inverter uses predicted current control to control four IGBT's switch in full bridge. Furthermore a low cost control system for solar energy conversion using the DSP is developed, based on boost converter to adjust the output voltage of the PV module. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation. Finally, experimental results confirm the superior performance of the proposed method.
This paper proposes a novel current-based maximum power point tracking (CMPPT) method for a single-phase photovoltaic power conditioning system (PV PCS) by using a modified incremental conductance method. The CMPPT method simplifies the entire control structure of the power conditioning system and uses an inherent current source characteristic of solar cell arrays. Therefore, it exhibits robust and fast response under a rapidly changing environmental condition. Digital phase locked loop technique using an all-pass filter is also introduced to detect the phase of grid voltage, as well as the peak voltage. Controllers of dc/dc boost converter, dc-link voltage, and dc/ac inverter are designed for coordinated operation. Furthermore, a current control using a pseudo synchronous d-q transformation is employed for grid current control with unity power factor. A 3 kW prototype PV PCS is built, and its experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed control schemes.
This paper proposes a wind energy conversion system connected to a grid using a self-excited induction generator (SEIG) based on the maximum power point tracking (MPPT) control scheme. The induction generator (IG) is controlled by the MPPT below the base speed and the maximum energy can be captured from the wind turbine. Therefore, the stator currents of the IG are optimally controlled using the indirect field orientation control (IFOC) according to the generator speed in order to maximize the generated power from the wind turbine. The SEIG feeds a (CRPWM) converter which regulates the DC-link voltage at a constant value where the speed of the IG is varied. Based on the IG d-q axes dynamic model in the synchronous reference frame at field orientation, high-performance synchronous current controllers with satisfactory performance are designed and analyzed. Utilizing these current controllers and IFOC, a fast dynamic response and low current harmonic distortion are attained. The regulated DC-link voltage feeds a grid connected CRPWM inverter. By using the virtual flux orientation control and the synchronous frame current regulators for the grid connected CRPWM inverter, a fast current response, low harmonic distortion and unity power factor are achieved. The complete system has been simulated with different wind velocities. The simulation results are presented to illustrate the effectiveness of the proposed MPPT control scheme for a wind energy system. In the simulation results, the d-q axes current controllers and DC-link voltage controller give prominent dynamic response in command tracking and load regulation characteristics.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
/
v.17
no.2
/
pp.57-68
/
2016
In this study, we present the modern hybrid system based power generation for electric vehicle applications. We describe the hybrid structure of modified current source based DC - DC converters used to extract the maximum power from Photovoltaic (PV) and Fuel Cell system. Due to reduced dc-link capacitor requirement and higher reliability, the current source inverters (CSI) better compared to the voltage source based inverter. The novel control strategy includes Distributed Maximum Power Point Tracking (DMPPT) for photovoltaic (PV) and fuel cell power generation system. The proposed DC - DC converters have been analyzed in both buck and boost mode of operation under duty cycle 0.5>d, 0.5<d<1 and 0.5<d for capable electric vehicle applications. The proposed topology benefits include one common DC-AC inverter that interposes the generated power to supply the charge for the sharing of load in a system of hybrid supply with photovoltaic panels and fuel cell PEM. An improved control of Direct Torque and Flux Control (DTFC) based induction motor fed by current source converters for electric vehicle.In order to achieve better performance in terms of speed, power and miles per gallon for the expert, to accepting high regenerative braking current as well as persistent high dynamics driving performance is required. A simulation model for the hybrid power generation system based electric vehicle has been developed by using MATLAB/Simulink. The Direct Torque and Flux Control (DTFC) is planned using Xilinx ISE software tool in addition to a Modelsim 6.3 software tool that is used for simulation purposes. The FPGA based pulse generation is used to control the induction motor for electric vehicle applications. FPGA has been implemented, in order to verify the minimal error between the simulation results of MATLAB/Simulink and experimental results.
Photovoltaic (PV) systems are influenced by disproportionate impacts on energy production caused by frequent mismatch cases. The occurrence of multiple maximum power points (MPPs) adds complexity to the tracking process in various PV systems. However, current maximum-power point tracking (MPPT) techniques exhibit limited performance. This paper introduces an enhanced simulated annealing (ESA)-based GMPPT technique against multiple MPP issues in P-V curve with different PV system structures. The proposed technique not only distinguishes global and local MPPs but also performs rapid convergence speed and high tracking accuracy of irradiance changing and restart capability detection. Moreover, the proposed global maximum power tracking algorithm can be applied in the central converter of DMPPT and hybrid PV system to meet various application scenarios. Its effectiveness is verified by simulation and test results.
Hong Jeng-Pyo;Kim Tae-Hwa;Won Tae-Hyun;Kwon Soon-Jae;Hong Soon-Ill;Kim Jong-Dal
Proceedings of the KIPE Conference
/
2006.06a
/
pp.488-491
/
2006
In this paper proposed method of maximum power point tracking using boost converter for a connected single phase inverter with photovoltaic system. The maximum power point tracking control is based on generated circuit control MOSFET switch of boost converter and single phase inverter uses predicted current control to control four IGBT's switch in full bridge. The predicted current control provide current with sinusoidal wave shape and inphase with voltage. The generation control circuit allows each photovoltaic module to operate independently at peak capacity, simply by detecting of the output power of the system. Furthermore, the generation control circuit attenuates low-frequency ripple voltage, which is caused by the full-bridge inverter, across the photovoltaic modules. Consequently, the output power of system is increased due to the increase in average power generated by the photovoltaic modules. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
/
v.21
no.9
/
pp.25-31
/
2007
In this paper, a novel MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm for power of PV(Photovoltaic) systems is presented using a boost converter for a connected single phase inverter. On the basic principle of power generation for the PV(photovoltaic) module, the model of a PV system is presented. On the basis of this model, simulation of this PV system and algorithms for maximum power point tracking are described by utilizing a boost converter to adjust the output voltage of the PV module. Based on output power of a boost converter, single phase inverter uses predicted current control to control four IGBT#s switch in full bridge. Furthermore, a low cost control system for solar energy conversion using the DSP is developed, based on the boost converter to adjust the output voltage of the PV module. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation. Finally, experimental results confirm the superior performance of the proposed method.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.