본 논문은 태양광발전 시스템에서 P&O 방식 기반의 제어 기법인 duty 제어와 전류 제어 방식의 최대전력점 추종특성을 동일모드 조건에서 비교하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. Duty 제어 방식은 P-V 특성곡선을 이용하여 전력과 전압의 변화량을 통해 duty 증감을 결정함으로써 동작점을 결정한다. 이와 달리, 전류 제어 방식은 P-I 특성곡선을 이용하여 전력과 전류의 변화량을 통해 전류 지령치를 생성하고 비례-적분제어기를 통해 전류제어를 수행하여 동작점을 결정한다. 두 가지 제어 방식의 정확한 비교를 위해 등가의 ${\Delta}duty$ 및 ${\Delta}I_{ref}$의 값을 선정하여 모드 변화에 따른 ${\Delta}V$의 변화를 동일하게 맞추었다. DC - DC 부스트 컨버터를 이용하여 시뮬레이션과 실험에 두 제어 방식의 태양광발전 시스템을 구성하여 태양광 전압과 전류, 에너지 측면에서 특성을 비교하였다. 최대 전력점이 1.7kW인 특성곡선 조건 하에서, 시뮬레이션과 실험의 결과로 두 방식은 동일 MPPT 모드 시 동일한 동작점에 존재하며, 같은 값의 전력을 출력하여 동일한 성능의 효율을 보임을 검증하였다.
Kang Taekyung;Koh Kanghoon;Kwon Soonkurl;Suh Kiyoung;Nakaoka Mutsuo;Lee Hyunwoo
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2005.06a
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pp.160-163
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2005
This paper proposes a simple MPPT control scheme of a Current-Control-Loop Error system Based that can be obtains a lot of advantage to compare with another digital control method, P&O and IncCond algorithm, that is applied mostly a PV system. An existent method is needed an expensive processor such as DSP that calculated to change the measure power of a using current and voltage sensor at the once. Therefore, it is applied a small home power generation system that required many expenses. But, a proposed method is easy to solve the cost reduction and power unbalance problems that it is used by control scheme to limit error of a current control of common sensor. This proposed algorithm had verified through a simulation and an experiment on battery charger using PIC that is the microprocessor of a low price.
본 논문에서는 태양광발전용 소프트 스위칭 부스트 컨버터를 제안하였다. 900W급 어레이 태양전지를 사용하였고, 제안된 컨버터가 최대 전력점에서 발전을 하도록 P&O방식의 MPPT 알고리즘을 적용하였다.[1] 제안된 컨버터의 스위칭 소자 시비율은 MPPT 알고리즘의 수행결과에 따라 제어되며, 그 결과 컨버터에서 태양전지 출력전압(132~260V)을 입력받아 380Vdc로 승압한다. 소프트웨어를 활용하여 태양전지 구성과 MPPT 알고리즘 구현하였고 제안된 컨버터를 시뮬레이션 하였다.
A novel decision reference based method for the maximum power point tracking (MPPT) of PV arrays is presented in this paper. The proposed decision reference was derived from a simplified solar cell model. This method solves the problems of conventional MPPT algorithms, such as oscillation of the operating point at the steady state and confusion under rapidly changing insolation. It is shown by simulation and experimental results that the method properly tracks a rapidly changing insolation profile. The signal to noise ratio (SNR) of the new decision reference is also higher than those of conventional P&O and INC methods. An updating subroutine was included in the proposed MPPT algorithm to compensate for temperature and aging effects.
PV(Photovoltaic)는 일사량 및 온도에 의해 얻을 수 있는 최대 전력이 변화하고, PV의 전압에 따라 출력 전력이 변화한다. 따라서 PV를 이용한 인버터는 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대 전력점 추정(Maximum Power Point Tracking) 제어시스템이 필요하다. 본 논문에서는 인버터 제어에 필요한 여러가지 MPPT 기능 실험이 가능하게 하는 저가형 태양전지 시뮬레이터 시스템의 제어알고리즘을 제안한다. 이 시스템은 PV의 출력특성에 따른 출력값을 설정하고, 다양한 출력특성 변화의 실시간 변화가 가능하게 하는 새로운 알고리즘을 적용하였다. 이를 통해 PV가 설치되지 않은 곳에서 인버터의 MPPT 성능 시험이 가능하며, 실제 인버터에 구현된 P&O-MPPT와 연동하여 제안된 제어기법의 타당성을 검증하였다.
As well known, the maximum power point tracking (MPPT) is an important role in photovoltaic (PV) power systems. MPPT finds and maintains the operation of PV at the maximum power point when the irradiation and cell-temperature change. In this paper, the studied system includes a PV array, a Buck-Boost DC/DC converter, a DC/AC inverter and it is connected to the three phase power system. The solar array operates as a non-linear voltage source. The P&O algorithm with power feed-back is used to control the operating point of PV array at the maximum power point. The effects of irradiation and cell-temperature on the dynamic responses are also considered.
Ji, Sang-Keun;Yoo, Cheol-Hee;Roh, Chung-Wook;Hong, Sung-Soo;Han, Sang-Kyoo
Proceedings of the KIPE Conference
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2010.07a
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pp.403-404
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2010
태양전지는 일사량 및 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 최대전력을 얻을 수 있는 위치도 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking) 이 필요하다. 본 논문에서는 P&O 방식처럼 자려진동을 하지 않고 최대 동작점에서 머물면서 동작하는 NOC(Non-Oscillation Control) 방법을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 특히 급격한 일사량 변동에 대해 유리한 장점을 갖는다. 최종적으로 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 3KW급으로 수행된 MPPT 모의 실험을 제시한다.
As is well-known, the maximum power point(MPP) of PV power generation system depends on array temperature and solar insolation, it is necessary to track MPP of solar array all the time. Among various MPP control algorithms, the constant voltage control method, the perturbation and observation(P&O) method and the incremental conductance method(IncCond) have drawn many attractions due to the usefulness of each system. In this paper, the effectiveness of above mentioned three different control algorithms are thoroughly investigated via simulations and proposed efficiency evaluation method on experiment. Both the steady-state and transient characteristics of each control algorithms along with measured efficiency are analyzed, respectively. Finally, a novel MPPT control algorithm combining the constant voltage control and IncCond method for low insolation condition is proposed to improve efficiency of the 3KW PV power generation system.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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v.55
no.1
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pp.33-38
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2006
This paper proposes a simple MPPT control scheme of a based Current-Control-Loop system that can be obtains a lot of advantage to compare with another digital control method, P&O(Perturbation and Observation) and IncCond(Incremental Conductance) algorithm, that is applied mostly a PV system. An existent method is needed an expensive processor such as DSP that calculated to change the measure power of a using current and voltage sensor at the once. Therefore, it is applied a small home power generation system that required many expenses. But, a proposed method is easy to solve the cost reduction and power unbalance Problems that it is used by control scheme to limit error of a current control of common sensor. This proposed algorithm had verified through a simulation and an experiment results on battery charger using PIC that is the microprocessor of a low price.
Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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2009.10a
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pp.367-370
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2009
This paper proposes a novel maximum power point tracking(MPPT) control algorithm considering insolation to improve efficiency of PV system. The proposed algorithm is composed perturb and observe(P&O) method and constant voltage(CV) method. P&O method is simple to realize and CV method is possible to tracking MPP with low insolation. Response characteristics of proposed algorithm is compared to conventional P&O method with insolation variation. This paper proves the validity of proposed algorithm through the analysis result.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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