• 제목/요약/키워드: incremental conductance

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A Variable Step Size Incremental Conductance MPPT of a Photovoltaic System Using DC-DC Converter with Direct Control Scheme

  • Cho, Jae-Hoon;Hong, Won-Pyo
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.74-82
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    • 2013
  • This paper presents a novel maximum power point tracking for a photovoltaic power (PV) system with a direct control plan. Maximum power point tracking (MPPT) must usually be integrated with photovoltaic (PV) power systems so that the photovoltaic arrays are able to deliver maximum available power. The maximum available power is tracked using specialized algorithms such as Perturb and Observe (P&O) and incremental Conductance (indCond) methods. The proposed method has the direct control of the MPPT algorithm to change the duty cycle of a dc-dc converter. The main difference of the proposed system to existing MPPT systems includes elimination of the proportional-integral control loop and investigation of the effect of simplifying the control circuit. The proposed method thus has not only faster dynamic performance but also high tracking accuracy. Without a conventional controller, this method can control the dc-dc converter. A simulation model and the direct control of MPPT algorithm for the PV power system are developed by Matlab/Simulink, SimPowerSystems and Matlab/Stateflow.

An Improved Variable Step Size MPPT Algorithm Based on INC

  • Xu, Zhi-Rong;Yang, Ping;Zhou, Dong-Bao;Li, Peng;Lei, Jin-Yong;Chen, Yuan-Rui
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권2호
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    • pp.487-496
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    • 2015
  • In order to ensure that photovoltaic (PV) systems work at the maximum power point (MPP) and maximize the economic benefits, maximum power point tracking (MPPT) techniques are normally applied to these systems. One of the most widely applied MPPT methods is the incremental conductance (INC) method. However, the choice of the step size still remains controversial. This paper presents an improved variable step size INC MPPT algorithm that uses four different step sizes. This method has the advantages of INC but with the ability to validly adjust the step size to adapt to changes of the PV's power curve. The presented algorithm also simultaneously achieves increased rapidity and accuracy when compared with the conventional fixed step size INC MPPT algorithm. In addition, the theoretical derivation and specific applications of the proposed algorithm are presented here. This method is validated by simulation and experimental results.

태양광 모듈의 전압 및 전류 파형을 이용한 부정합 진단 기법 (Diagnosis Method of PV Module Mismatch using Voltage and Current Waveforms)

  • 안희욱;박기엽
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • Techniques for mismatch loss minimization to increase the PV system efficiency are under development recently. In this paper, a method to make diagnosis of PV module mismatch is presented, which uses a concept of operating point factor. The method is based on the fact that the ratio of the incremental conductance of a PV module to instantaneous conductance is 1 when the module is operating at its maximum power point. The variations of module voltage and current are taking place by the maximum power point tracker in the power conditioning units of PV system. The effectiveness of the method is verified through an application to a real PV system.

저일사강도에서 MPPT를 동작시키기 위한 알고리즘 연구 (A Study of MPPT algorithm for Low-insolation)

  • 김기현;유권종;정영석;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.473-475
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    • 2001
  • This paper proposed a MPPT ( Maximum Power Point Tracking) control algorithm for PV(Photovoltaic) array based on a modified constant voltage control MPPT algorithm at low-insolation. This method which combines a IncCond(Incremental Conductance) and a constant voltage control algorithm. In contrast to the typical conventional MPPT algorithm, the proposed method have been obtained high efficiency and good performance. The proposed algorithm is verified through simulation result. In order to confirm the availability of the scheme, a simulation used PSIM and ACSL software tool.

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One Switching Cycle 내에 최대전력점을 추종하는 태양광 발전의 아날로 MPPT 제어 시스템 (Analog MPPT Tracking MPP within One Switching Cycle for Photovoltaic Applications)

  • 지상근;권두일;유철희;한상규;노정욱;이효범;홍성수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • 태양광발전시스템에서 태양전지의 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking)은 중요한 부분이다. MPPT 알고리즘은 태양전지가 주어진 일사량 및 온도에 의해 최대전력점에서 동작할 수 있도록 전압($V_{MPP}$), 전류($I_{MPP}$)를 찾는다. 기존의 P&O, IncCond 알고리즘은 듀티를 증가 혹은 감소시키기 위하여 마이크로 프로세서나 DSP를 필요로 한다. 본 논문에서는 간단하면서 빠른 아날로그 MPPT 알고리즘을 제안한다. 이 방식은 기존 방식과 비교해서 매우 빠르게 MPP를 추적할 수 있으며 구현하기 쉽다. 또한 급격히 변하는 일사량에 기존 방식보다 대처가 빠르며 높은 효율을 보여준다.

태양광 시스템에서의 새로운 MPPT 알고리즘 제안 (A Suggestion of New MPPT Algorithm in the PV system)

  • 이경수;정영석;소정훈;유권종;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • 일사량과 온도에 의해 태양광 어레이의 최대전력동작점(MPOP)이 결정되며 태양광발전시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항 중 하나는 최대전력동작점을 정확하게 추종하도록 하는 것이다. 과거부터 여러 최대전력추종제어기법(MPPT)들이 사용되어 왔지만, 마이크로프로세서를 이용한 최대전력추종제어기법은 다른 태양광 어레이와의 호환성, 적응성 측면에서 유리하다. 이 논문에서는 기존의 P&O, IncCond 알고리즘에 대한 분석과 새로운 히스테리시스밴드 변동 기법을 제안한다. 새로 제안된 제어기법의 우수성을 나타내주기 위하여 저자는 3가지의 기준을 만들어서 각 기법을 비교 및 분석하였다. 첫째로, 정상상태에서의 각 기법의 파형을 살펴보았고, 다음으로 일사량을 급변하였을 경우의 파형을 나타내었고, 마지막으로 일사량에 따른 MPPT 추종효율을 보였다. MPPT 시뮬레이션과 실험은 부스트 컨버터에서 수행하였다.

그림자 영향을 고려한 PV 시스템의 VPO MPPT 제어 (Development of VPO MPPT of PV System Considering Shadow Influence)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.521-531
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    • 2011
  • 본 논문은 그림자 영향을 고려한 PV(Photovoltaic) 시스템의 VPO(Variable Perturbation & Observation)MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어를 제시한다. 태양전지의 출력 특성은 비선형이고 온도, 일사량 및 그림자의 영향을 많이 받는다. MPPT 제어는 태양광발전 시스템의 출력 및 효율을 증가시키기 위한 매우 중요한 기술이다. 종래의 PO(Perturbation & Observation)와 IC(Incremental conductance) 등은 지속적인 자려진동에 의해 MPP(Maximum Power Point)를 찾는 방법으로 그림자 영향에 의해 출력이 급격하게 변할 경우 MPPT 제어를 수행하지 못한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 출력 변동에 따라 스텝 값이 변하는 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 일사량, 온도 및 그림자 영향에 대해 종래의 제어 알고리즘과 응답특성을 비교하고 이를 통해 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 MPPT 알고리즘 (Hybrid MPPT Algorithm for a Stand-Alone Photovoltaic System)

  • 이한림;최우진;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.181-182
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    • 2016
  • 본 논문은 최대전력점 추종 제어기법의 성능 개선을 위한 독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 기법을 제안한다. 하나의 기법만을 사용하는 경우, 일사량 및 온도 조건에 따라 비선형적 출력특성을 갖는 태양전지의 최대출력점을 효율적으로 추종하기 어렵다. 제안한 방법은 가변 스텝 사이즈를 적용한 Perturb and Observe (P&O) 기법으로 과도상태의 추종성능을 보장하고, Incremental Conductance (InC) 기법으로 정상상태의 자려진동을 감소시켜 출력 전력의 효율을 높일 수 있다. 1.4kW 태양광 발전시스템을 모의하여 수행된 PSIM 시뮬레이션 결과로 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

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태양광 발전시스템을 위한 LCMPPT제어기에 관한 연구 (A Study on LCMPPT controller for PV system)

  • 강태경;고강훈;최석원;한호동;이현우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.680-683
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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.

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일사량 변화에 대한 최대전력점 추종 제어의 비교 연구 (Comparison Study of Maximum Power Point Tracking Control with Changing of Radiation)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 전기학회논문지
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    • 제59권6호
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    • pp.1075-1082
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    • 2010
  • This paper analyzes a operating characteristic for maximum power point tracking (MPPT) of photovoltaic generation system. MPPT methods are used to maximize PV array output power by tracking maximum power point(MPP) continuously. To increase the output efficiency of PV system, it is important to have more efficient MPPT. MPPT algorithm is widely used the control method such as the perturbation and observation(PO) method, incremental conductance(IC) method and constant voltage(CV) method. In case of the radiation is changed, this paper proposes a response characteristic with MPPT control algorithms. Also, it proposes the direct for a novel MPPT control algorithm development through the analyzed data, hereby proves the effectiveness of this paper.