• 제목/요약/키워드: maximum power point (MPP)

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A Simple Real-Time DMPPT Algorithm for PV Systems Operating under Mismatch Conditions

  • Aniruddha, Kamath M.;Jayanta, Biswas;Anjana, K.G.;Mukti, Barai
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권3호
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    • pp.826-840
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    • 2018
  • This paper presents a distributed maximum power point tracking (DMPPT) algorithm based on the reference voltage perturbation (RVP) method for the PV modules of a series PV string. The proposed RVP-DMPPT algorithm is developed to accurately track the maximum power point (MPP) for each PV module operating under all atmospheric conditions with a reduced hardware overhead. To study the influence of parameters such as the controller reference voltage ($V_{ref}$) and PV current ($I_{pv}$) on the PV string voltage, a small signal model of a unidirectional differential power processing (DPP) based PV-Bus architecture is developed. The steady state and dynamic performances of the proposed RVP DMPPT algorithm and small signal model of the unidirectional DPP based PV-Bus architecture are demonstrated with simulations and experimental results. The accuracy of the RVP DMPPT algorithm is demonstrated by obtaining a tracking efficiency of 99.4% from the experiment.

FNN에 의한 태양광 발전의 MPPT 제어 (MPPT Control of Photovoltaic by FNN)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 전기학회논문지
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    • 제58권10호
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    • pp.1968-1975
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    • 2009
  • The paper proposes a novel control algorithm for tracking maximum power of PV generation system.. The maximum power of PV array is determinated by a insolation and temperature. Prior considered the term in PV generation system is how maximum power point(MPP) is accurately tracked.. The paper proposes a fuzzy neural network(FNN) control algorithm so as to accurately track those maximum power points. The proposed control algorithm comprises the antecedence part of fuzzy rule and clustering method, multi-layer neural network in the consequent part. FNN has the advantages which are depicted both high performance and robustness in fuzzy control and high adaptive control in neural network.. Specially, it can show the outstanding control performance for parameter variations appling to non-linear character of PV array. In this paper, the tracking speed and the accuracy prove the validity through comparing a proposed algorithm with a conventional one.

MPPT 제어기능을 갖는 빛과 진동 에너지를 이용한 에너지 하베스팅 회로 설계 (Design of an Energy Harvesting Circuit Using Solar and Vibration Energy with MPPT Control)

  • 윤은정;황인호;박종태;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.224-234
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    • 2012
  • 본 논문에서는 초소형 센서노드를 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 갖는 빛과 진동 에너지를 이용한 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 MPPT 제어를 통해 온칩 솔라 셀과 압전소자로부터 최대 가용 전력을 수확하고, 수확된 에너지를 저장 커패시터에 병합하여 저장한다. 병합된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 센서노드로 공급된다. MPPT 제어는 변환소자의 개방전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여 구현하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로와 온칩 솔라 셀의 칩 면적은 각각 $2.85mm^2$$8mm^2$이다.

부분 음영 조건에서 개선된 Global MPPT 기법 (Improved Global Maximum Power Point Tracking Scheme Under Partially Shaded Conditions)

  • 김준호;이귀준;현동석;김래영;임춘호;김우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.248-249
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    • 2012
  • PV 어레이에 부분적으로 음영이 발생하면 그 P-V 특성은 여러 개의 MPP를 보인다. 이런 상황에서는 global MPP를 찾아내기 위한 특수한 기법이 요구된다. 본 논문에서는 기존에 제안된, 부분 음영 조건 발생 시 global MPP를 찾아내는 MPPT 기법을 개선하고 실험을 통하여 유효성을 검증한다.

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Moth-Flame Optimization-Based Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions

  • Shi, Ji-Ying;Zhang, Deng-Yu;Xue, Fei;Li, Ya-Jing;Qiao, Wen;Yang, Wen-Jing;Xu, Yi-Ming;Yang, Ting
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권5호
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    • pp.1248-1258
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    • 2019
  • This paper presents a moth-flame optimization (MFO)-based maximum power point tracking (MPPT) method for photovoltaic (PV) systems. The MFO algorithm is a new optimization method that exhibits satisfactory performance in terms of exploration, exploitation, local optima avoidance, and convergence. Therefore, the MFO algorithm is quite suitable for solving multiple peaks of PV systems under partial shading conditions (PSCs). The proposed MFO-MPPT is compared with four MPPT algorithms, namely the perturb and observe (P&O)-MPPT, incremental conductance (INC)-MPPT, particle swarm optimization (PSO)-MPPT and whale optimization algorithm (WOA)-MPPT. Simulation and experiment results demonstrate that the proposed algorithm can extract the global maximum power point (MPP) with greater tracking speed and accuracy under various conditions.

태양전지 어레이 음영 변화에 따른 손실 보상을 위한 최대전력점 추종 기법 (Real Maximum power point tracking for loss compensation of PV array under partially shaded condition)

  • 정훈영;지용혁;정두용;이수원;원충연
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.317-320
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    • 2009
  • Under partial shading condition, the multiple local maxima can be existed on the output characteristics of PV array. In case of the conventional MPPTs (i.e P&O or IncCond), the failure of maximum power point tracking could be occurred under partial shading condition(PSC). The problems are deduced by the analysis of conventional MPPTs. In this paper, a real maximum power point tracking for PV array under partially shaded condition is proposed. And proposed MPPT is analyzed by case study. It is confirmed by simulation results that the proposed MPPT can track the real MPP under partial shading condition.

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그림자 영향을 고려한 PV MIC 시스템의 새로운 MPPT 제어 (A Novel MPPT Control of PV MIC System Considering the Shaded Effect)

  • 최정식;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.21-33
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    • 2012
  • This paper presents the new maximum power point tracking(MPPT) control of the photovoltaic(PV) module integrated converter(MIC) system considering the shadow influence. The output characteristics of the solar cell is a nonlinear and affected by a temperature, the solar radiation and influence of a shadow. Particularly, MIC system is very sensitive to the shadow influence because the capacity is very small. In order to increase an output and efficiency of the solar power generation, the maximum power point(MPP) obeying control are necessary. Conventional perturbation and observation(PO) and Incremental conductance(IC) are the method finding MPP by the continued self-excitation vibration. The MPPT control is unable to be performed by rapid output change affected by the shadow. To solve this problem, the new control algorithm of the multi-level in which the step value changes by output change is presented. In case there are the solar radiation, a temperature and shadow influence, the presented algorithm treats and compares the conventional control algorithm and output error. In addition, the validity of the algorithm is proved. through the output error response characteristics.

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.

고성능 AC-DC 변환기를 이용한 저전압 진동에너지 하베스팅 회로 (A Low-voltage Vibrational Energy Harvesting Circuit using a High-performance AC-DC converter)

  • 공효상;한장호;최진욱;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.533-536
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    • 2016
  • 본 논문에서는 진동 에너지를 이용한 MPPT 제어기능을 갖는 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. Body-bias technique과 bulk-driven technique을 이용하여 저전압에서도 높은 효율특성을 갖는 고성능 AC-DC 변환기를 제안하고 진동에너지 하베스팅 회로 설계에 적용하였다. MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어는 진동소자의 개방회로전압과 MPP 전압간의 관계를 이용하였으며, 진동소자의 개방회로전압을 주기적으로 샘플링 함으로써 이를 이용해 MPPT 기준전압을 생성하고, 이를 기준으로 부하로의 에너지 공급을 제어한다. $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계된 회로의 칩 면적은 $1.21mm{\times}0.98mm$이다.

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태양광 발전 시스템용 AC 모듈 집적형 전력변환기의 구성 방식에 따른 손실 분석 (Loss Analysis according to Configuration Method of AC Module Integrated Converter for Photovoltaic System)

  • 강승현;손원진;안상준;이병국
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.311-318
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    • 2020
  • A photovoltaic (PV) system uses an AC module integrated converter (MIC) to operate PV cells at a maximum power point (MPP) and for high efficiency. The MPP of a PV cell varies depending on partial shading conditions, and loss occurs differently according to the configuration method of the PV-MIC. Therefore, this study compares the losses of passive components and power semiconductors according to the partial shading conditions of the PV module. Theoretical loss analysis is performed using parameters for the datasheet and PSIM simulation results. Analysis results verify that the one-stage PV-MIC demonstrates high efficiency.