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Aplicação de algoritmos de busca do ponto de máxima potência e controladores lineares e/ou fuzzy para a regulação da tensão terminal de painéis fotovoltaicos; Application of maximum power point tracking algorithms and linear and/or nonlinear fuzzy logic control to regulate the voltage of photovoltaic panels

Moçambique, Nilton Eufrázio Martinho
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/06/2012 PT
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Algoritmos de busca do ponto de máxima potência (MPPT) são largamente utilizados para se obter a potência máxima fornecida em sistemas fotovoltaicos. Apesar de existirem diversas técnicas de MPPT, os métodos heurísticos de busca como o método da perturbação e observação (P&O) e o método da Condutância Incremental (InC) são os mais usuais por serem simples e confiáveis. Assim, é proposto uma lei de controle com realimentação da tensão de saída de um painel fotovoltaico (PV) de forma a manter o mesmo operando próximo ao ponto de máxima potência, possibilitando com isso uma melhora do desempenho do algoritmo de P&O e InC inclusive quando o painel PV é submetido a rápidas mudanças na irradiação solar. Além disso, devido às características não lineares dos painéis fotovoltaicos, a utilização de técnicas inteligentes que empregam controladores fuzzy para o controle da tensão terminal do PV, parece ser uma solução viável quando comparada aos controladores clássicos com PI e PID, principalmente, porque tais estruturas de controle proporcionam uma lenta resposta dinâmica e problemas de estabilidade relacionados às oscilações em torno do ponto de máxima potência, decorrente do funcionamento dos algoritmos P&O e InC.; Maximum power point tracking (MPPT) techniques are widely used to achieve the maximum output power of a photovoltaic (PV) system. Although there are many MPPT techniques...

Determinação da eficiência de seguimento de máxima potência de inversorespara sistemas fotovoltaicos conectados à rede de distribuição

Prieb, César Wilhelm Massen
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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A energia solar fotovoltaica é a forma de produção de eletricidade que mais cresce no mundo. A potência instalada mundial, até o ano de 2010, era de cerca de 40 GWP e a previsão é de que, somente em 2011, este cifra seja aumentada em mais 24 GWP. O inversor é o elemento central dos sistemas fotovoltaicos. Além de executar a conversão da energia elétrica em corrente contínua para corrente alternada, ele também é responsável pelo gerenciamento da energia entregue à rede e pelo seguimento do ponto de máxima potência. O seguimento do ponto de máxima potência (MPPT) é um processo de controle no qual o inversor procura manter o gerador fotovoltaico operando em uma região da sua curva característica na qual o produto corrente × tensão tenha o seu valor máximo, de forma a otimizar a extração de potência do gerador fotovoltaico. A eficiência de MPPT é um número que indica o grau de precisão, tanto em termos de rapidez como de magnitude, com que o seguidor do ponto de máxima potência atinge o seu objetivo. Assim podem ser definidas duas eficiências de MPPT: a eficiência estática, associada a situações em que a irradiância solar permanece constante durante o intervalo considerado, e a eficiência dinâmica de MPPT...

Avaliação das principais t́cnicas para obtenção de MPPT de paińis fotovoltaicos

De Brito, Moacyr A.G.; Luigi, G.; Sampaio, Leonardo P.; Canesin, Carlos A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
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Electrical energy from photovoltaic panels (PV) has became an increasing viable alternative because of the great concern for environmental preservation and the possibility of the reduction of the conventional fuels, and this natural energy source is free, abundant and clean. In addition, Brazil is a privileged country because of the high levels of irradiation throughout its territory all over the year. Thus the exploitation of the energy from PV is one of the best alternatives to overcome the supply electrical energy issues. However, nowadays the energy conversion efficiency is low and the initial costs are high for these energy systems. Therefore, in order to increase the efficiency of these systems the extraction of the maximum power point (MPP) from PV is extremely necessary, and it is done using the maximum power point tracking (MPPT) techniques. The MPP of the PV varies non linearly with the environmental conditions and several MPPT techniques are available in literature, and this paper presents a careful comparison among the most usual techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted, PV voltage ripple, dynamic response and use of sensors, considering that the models are implemented via MatLab/Simulink®. © 2010 IEEE.

Evaluation of MPPT techniques for photovoltaic applications

De Brito, Moacyr A.G.; Sampaio, Leonardo P.; Junior, Luigi G.; Canesin, Carlos A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 1039-1044
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This paper presents a careful evaluation among the most usual MPPT (Maximum Power Point Tracking) techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted from the photovoltaic (PV) panel, PV voltage ripple, dynamic response and use of sensors. Firstly, the MPPT and boost converter models were implemented via MatLab/Simulink®, and after a DC to DC boost converter, digitally controlled, was implemented and connected to an Agilent Solar Array simulator, in order to validate the simulation results. The algorithms are digitally developed and the main experimental results are also presented from the implemented prototype. Furthermore, the experimental dynamic results and the computed tracking factors are presented. © 2011 IEEE.

Comparative analysis of MPPT techniques for PV applications

De Brito, Moacyr A. G.; Sampaio, Leonardo P.; Luigi, G.; E Melo, Guilherme A.; Canesin, Carlos A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 99-104
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This paper presents a careful evaluation among the most usual MPPT techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted from the photovoltaic (PV) panel, PV voltage ripple, dynamic response and use of sensors, considering that the models are first implemented via MatLab/Simulink®, and after a digitally controlled boost DC-DC converter was implemented and connected to an Agilent Solar Array simulator in order to verify the simulation results. The prototype was built, the algorithms are digitally developed and the main experimental results are also presented, including dynamic responses and the experimental tracking factor (TF) for the analyzed MPPT techniques. © 2011 IEEE.

Comparative analysis of current and voltage-controlled photovoltaic Maximum Power Point tracking

De Assis Sobreira, Pedro; Villalva, Marcelo Gradella; Barbosa, Pedro Gomes; Braga, Henrique Antônio Carvalho; Gazoli, Jonas Rafael; Ruppert, Ernesto; Ferreira, André Augusto
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 858-863
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Maximum Power Point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems may be achieved by controlling either the voltage or current of the PV device. There is no consensus in the technical literature about how is the best choice. This paper provides a comparative analysis performance among current and voltage control using two different MPPT strategies: the perturb and observe (P&O) and the incremental conductance techniques. © 2011 IEEE.

Main maximum power point tracking strategies intended for photovoltaics

De Brito, Moacyr A.G.; Junior, Luigi G.; Sampaio, Leonardo P.; E Melo, Guilherme A.; Canesin, Carlos A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 524-530
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This paper presents evaluations among the most usual MPPT techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted from the photovoltaic panel (PV) (Tracking Factor - TF) in relation to the available power, PV voltage ripple, dynamic response and use of sensors. Using MatLab/Simulink® and DSpace platforms, a digitally controlled boost DC-DC converter was implemented and connected to an Agilent Solar Array E4350B simulator in order to verify the analytical procedures. The main experimental results are presented and a contribution in the implementation of the IC algorithm is performed and called IC based on PI. Moreover, the dynamic response and the tracking factor are also evaluated using a Friendly User Interface, which is capable of online program power curves and compute the TF. Finally, a typical daily insulation is used in order to verify the experimental results for the main PV MPPT methods. © 2011 IEEE.

A comparative study of MPPT strategies and a novel singlephase integrated buck-boost inverter for small wind energy conversion systems

Peña, José C.U.; De Brito, Moacyr A.G.; E Melo, Guilherme de A.; Canesin, Carlos A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 458-465
ENG
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This paper presents the analysis of some usual MPPT (Maximum Power Point Tracking) strategies intended for small wind energy conversion (up to 1kW) based on permanent magnet synchronous generators (PMSG), considering the stand-alone application for a novel buck-boost integrated inverter. Each MPPT method is analytically introduced and then it is simulated using MatLab/Simulink considering standard conditions of wind and also commercially available turbines and generators. The extracted power in each case is compared with the maximum available power, so the tracking factor is calculated for each method. Thus, the focus is on the application to improve the efficiency of stand-alone wind energy conversion systems (WECS) with battery chargers and AC load supplied by inverter. Therefore, for this purpose a novel single phase buck-boost integrated inverter is introduced. Finally, the main experimental results for the introduced inverter are presented. © 2011 IEEE.

Evaluation of the main MPPT techniques for photovoltaic applications

De Brito, Moacyr Aureliano Gomes; Galotto, Luigi; Sampaio, Leonardo Poltronieri; De Azevedo Melo, Guilherme; Canesin, Carlos Alberto
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 1156-1167
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This paper presents evaluations among the most usual maximum power point tracking (MPPT) techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted from the photovoltaic (PV) panel [tracking factor (TF)] in relation to the available power, PV voltage ripple, dynamic response, and use of sensors. Using MatLab/Simulink and dSPACE platforms, a digitally controlled boost dc-dc converter was implemented and connected to an Agilent Solar Array E4350B simulator in order to verify the analytical procedures. The main experimental results are presented for conventional MPPT algorithms and improved MPPT algorithms named IC based on proportional-integral (PI) and perturb and observe based on PI. Moreover, the dynamic response and the TF are also evaluated using a user-friendly interface, which is capable of online program power profiles and computes the TF. Finally, a typical daily insulation is used in order to verify the experimental results for the main PV MPPT methods. © 2012 IEEE.

Mini-inversores para aproveitamento de energia fotovoltaica, com técnicas de MPPT, sincronismo e conexão com a rede de CA em BT, proteção de ilhamento, gerenciamento da energia e da operação

Alves, Marcos Gutierrez
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 169 f. : il.
POR
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Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS; Considerando-se as políticas mundiais e nacionais com relação às mudanças climáticas decorrentes da ação humana, no contexto da produção e consumo de energia elétrica, novas fontes renováveis e alternativas para a produção de energia elétrica, com menores impactos ambientais e elevadas eficiências têm sido exploradas na literatura científica. Dentro deste contexto é desenvolvido neste trabalho um sistema de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado na associação em série de poucos painéis solares fotovoltaicos. São apresentadas análises e simulações de diversas estruturas monofásicas não isoladas que contemplam o estado da arte e integram parte das estruturas mais utilizadas pela indústria. O sistema proposto para operar como Geração Distribuída (GD) é um sistema a duplo estágio, composto pelo conversor elevador Boost entrelaçado e em cascata com o inversor monofásico em ponte completa. O sistema de GD proposto possui um algoritmo tipo P&O (Perturband Observe) para a extração da máxima potência (MPPT – Maximum Power Point Tracking), mesclando o algoritmo P&O para o rastreamento do MPP, com o potencial do algoritmo Vcte (Tensão constante) para o processo de inicialização do sistema...

Inversores integrados monofásicos e trifásicos para aplicações fotovoltaicas: técnicas para obtenção de mppt, detecção e proteção de ilhamento, sincronização e paralelismo com a rede de distribuição de energia elétrica

Brito, Moacyr Aureliano Gomes de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 220 f.
POR
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Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS; Esta proposta de tese se baseia na necessidade atual e tendência mundial na busca por sistemas cada vez mais eficientes e que se baseiem em fontes de energia alternativas menos poluentes, renováveis e que produzam pouco impacto ambiental. Desta forma, são desenvolvidos sistemas de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado em painéis solares fotovoltaicos. Com o intuito de aumentar o rendimento e a densidade de potência dos sistemas, são apresentadas novas estruturas de inversores monofásicos e trifásicos integrados para aplicação como sistemas isolados e/ou conectados à rede de distribuição em corrente alternada (CA), operando como sistemas de geração distribuídos. Os inversores integrados são apresentados com o intuito de substituir os usuais sistemas de conversão de energia a duplo estágio. Incorporado aos inversores integrados são implementados métodos e dispositivos para extração da máxima potência possível dos painéis fotovoltaicos (algoritmo de MPPT), aumentando assim o aproveitamento de energia advinda destes painéis. Além disso, em virtude da necessidade de conexão segura destes sistemas à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada...

Simulation results of a 1 kW photovoltaic system with MPPT function in the inverter

Gonçalves, Henrique; Hlaili, Manel; Amira, Haddouk; Mechergui, Hafidh; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em 11/07/2012 ENG
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Photovoltaic pumping systems are commonly used in remote regions, where the access to electrical energy is difficult or very expensive. This paper presents simulation results of a 1 kW photovoltaic system proposed in a cascade topology, consisting of a DC-DC boost converter followed by a single-phase inverter. The Maximum Power Point Tracking (MPPT) function is performed by the inverter, instead of by the DC-DC converter, as usually is done. The MPPT function uses an Incremental Conductance algorithm. This paper presents simulation results, in steady state and transient conditions, for the proposed photovoltaic system operating in different circumstances, which in real facilities can be caused by solar radiation variations.; FEDER Funds - Operational Program for Competitiveness Factors (COMPETE), FCOMP-01-0124-FEDER-022674 and the project PTDC/EEA-EEL/104569/2008.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - FCOMP-01-0124-FEDER-022674, PTDC/EEA-EEL/104569/2008.

Módulo inversor on-line para aplicações de energia renovável

Alexandre, Vitor Manuel de Brito
Fonte: Repositório Comum de Portugal Publicador: Repositório Comum de Portugal
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2014 POR
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Resumo Este projeto surge como continuação de um projeto realizado na Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de computadores, no Instituto Politécnico de Tomar, onde foi iniciado o estudo de um módulo inversor on-line para aplicações de energia renovável. Este inversor on-line é constituído por uma cascata de dois conversores, que são: conversor Flyback e o conversor Full-Bridge. O conversor Flyback tem um controlo MPPT e tem como função poder entregar o máximo de potência disponível do painel solar ou gerador eólico, na sua saída. Na saída deste, está a entrada do conversor Full-Bridge que possui um controlo em modo de corrente. O conversor Full-Bridge tem como função entregar a energia à rede de forma sinusoidal. Para poder gerar uma saída com uma onda sinusoidal, o controlo deste bloco tem modulação a 3 níveis. De forma a verificar o correto funcionamento deste sistema, foi inicialmente utilizado um conversor Boost ao invés do Flyback. Após a sua substituição pelo Flyback, o controlo MPPT teve se sofrer algumas alterações a fim de que o sistema funcionasse de forma correta.

Implementação de um conversor para painel fotovoltaico – Proposta de um modelo matemático

Borges, Bruno Augusto Fernandes
Fonte: Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Publicador: Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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Dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores; Face ao aumento dos preços dos combustíveis fosseis, encetou-se uma corrida à procura da melhor solução para obter o aproveitamento máximo das energias renováveis. Esta dissertação visa criar uma abordagem do foro matemático e teórico no tema da energia solar. Sendo uma energia inesgotável, os raios que incidem na face da terra tem vindo a ser cada vez mais aproveitados, apesar de ainda estar bastante longe a transformação em energia eléctrica toda a irradiação solar. Usando o software MatLab, com a ferramenta simulink, criaram-se blocos com bases matemáticas e segundo a teoria do MPPT (Maximum Power Point Tracker) de maneira a simular um regulador do tipo Step – Up. Fizeram-se vários ensaios até chegar a uma conclusão bastante convincente para o nosso modelo de simulação e assim dar mais um passo nessa caminhada em direcção a um mundo da independência dos combustíveis fosseis.; Given the increasing prices of fossil fuels, thus embarked on a race for the best solution to get the maximum use of renewable energy. The aim of this thesis is to create an approach to solar energy using math and theory. As an inexhaustible energy, the rays that affect the face of the earth is being increasingly utilized...

Conversor DC-DC com busca de ponto de potência máxima (MPPT) para painéis solares

Aniceto, José Manuel Antunes
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2010 POR
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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores; Nesta dissertação é feito um estudo sobre o processo de conversão da energia retirada dos painéis solares fotovoltaicos em energia compatível com a rede pública de energia eléctrica. O objectivo é conseguir que os painéis fotovoltaicos funcionem sempre no ponto de potência máxima. São apresentados alguns tipos de células fotovoltaicas, bem como várias configurações possíveis para interligar os painéis fotovoltaicos com a rede eléctrica. São analisados diversos géneros de conversores DC/DC de forma a verificar qual o tipo de conversor que mais se adequa aos objectivos pretendidos. É feito um estudo com base no circuito equivalente de um painel fotovoltaico e nas equações que o caracterizam. São apresentadas as curvas características de um painel fotovoltaico e a forma como essas curvas são afectadas pelos factores ambientais. Para uma melhor demonstração do comportamento do painel fotovoltaico, é efectuada uma simulação em MatLab/Simulink. Para encontrar o ponto de potência máxima é utilizado um método de controlo Maximum power point tracker (MPPT). Neste projecto são expostos alguns métodos...

Processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica em sistemas conectados à rede elétrica

Casaro,Marcio Mendes; Martins,Denizar Cruz
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/2010 PT
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Este artigo apresenta um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica comercial em configuração centralizada e construído com um inversor trifásico de dois estágios capaz de extrair a máxima potência do arranjo de painéis fotovoltaicos. O algoritmo P&O é adotado como técnica de MPPT. O isolamento é realizado por um transformador de alta frequência. O conversor que compõe o estágio CC-CC dispensa a estrutura de controle, pois funciona com razão cíclica e frequência constantes ao longo de toda a faixa de operação. Isto viabiliza o uso de conversores CC-CC ressonantes, cujo rendimento é elevado em altas frequências, favorecendo a compactação da estrutura de potência. Assim, o conversor trifásico série ressonante é escolhido para compor este estágio. O MPPT é transferido para o estágio CC-CA, que, invariavelmente, possui um controlador para a corrente injetada na rede elétrica. O inversor trifásico PWM alimentado em tensão, que compõe o estágio CC-CA, é controlado e modulado vetorialmente. O controle vetorial impõe a transformação de Park as correntes de linha, de onde resulta a corrente de eixo direto. O MPPT utiliza as mesmas variáveis do controlador de corrente e maximiza a corrente de eixo direto...

Aspectos normativos para la conexión de generación fotovoltaica a la red en España e implementación de algoritmos MPPT

Bailón Buendía, Javier
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
SPA
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En el presente proyecto fin de carrera se va a realizar un estudio de las instalaciones PV desde un punto de vista normativo y de aprovechamiento del recurso solar. En primer lugar, se analiza el generador PV para comprender su funcionamiento a partir de las ecuaciones que describen su comportamiento. A continuación, se revisan las distintas configuraciones de inversores que transforman la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) para comprender cuál es la más indicada en cada caso. Una vez estudiadas estas dos partes fundamentales del sistema PV, el último paso es su conexión a la red eléctrica. Dicho acoplamiento genera una serie de impactos en la red, y por ello se han establecido una serie de requisitos de conexión que son de obligado cumplimiento. Dichos impactos y requisitos técnicos también serán objeto de estudio de este documento. Otro de los objetivos fundamentales de este trabajo consiste en realizar un análisis minucioso de los distintos tipos de Seguidores del Punto de Máxima Potencia (MPPT) debido a la importancia que tiene en el panorama actual aumentar al máximo el rendimiento de los sistemas PV. Tras comparar los principales algoritmos existentes se implementará un MPPT. Para poder realizar todo este estudio...

Accurate Simulation of MPPT Methods Performance When Applied to Commercial Photovoltaic Panels

Cubas, Javier; Pindado, Santiago; Sanz-Andrés, Ángel
Fonte: Hindawi Publishing Corporation Publicador: Hindawi Publishing Corporation
Tipo: Artigo de Revista Científica
EN
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A new, simple, and quick-calculation methodology to obtain a solar panel model, based on the manufacturers' datasheet, to perform MPPT simulations, is described. The method takes into account variations on the ambient conditions (sun irradiation and solar cells temperature) and allows fast MPPT methods comparison or their performance prediction when applied to a particular solar panel. The feasibility of the described methodology is checked with four different MPPT methods applied to a commercial solar panel, within a day, and under realistic ambient conditions.

Estudo e desenvolvimento de um método de MPPT para sistemas PV, baseado na técnica P&O aplicado a um microinversor do tipo flyback

Rambo, Carlos Eduardo Bizarro
Fonte: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Porto Alegre Publicador: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Porto Alegre
Tipo: Dissertação de Mestrado
PORTUGUêS
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Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de uma proposta de modificação do método de MPPT P&O clássico com base na utilização da derivada da potência e da derivada da tensão nos terminais dos painéis PV. A contribuição deste trabalho consiste no emprego da derivada da tensão dos painéis, a qual é utilizada para determinar a variação instantânea do ciclo de trabalho do conversor. O método de MPPT proposto em comparação com o método P&O convencional apresentou melhor desempenho considerando-se a resposta dinâmica, o erro de estado estacionário e a robustez (contra diferentes perfis de irradiância e de temperatura). A fim de validar este estudo, um protótipo de um microinversor com base no conversor flyback, usando a abordagem proposta, foi implementado com o objetivo de conectar painéis fotovoltaicos à rede elétrica. A estratégia de controle do microinversor foi realizada em ambiente Matlab/Simulink® em associação a uma placa de processamento de dados (DS1104 da dSPACE®).; This work presents the study and development of a modification proposal of the classical MPPT - P&O approach, based on the utilization of the power and voltage derivatives in PV panel terminals. The contribution of this study consists in the employment of the time derivative of voltage that is used to determine converter duty cycle step size instantly. The proposed MPPT approach when compared to the classical P&O...

Voltage stability enhancement using an adaptive hysteresis controlled variable speed wind turbine driven EESG with MPPT

Jeevajothi,R; Devaraj,D
Fonte: Journal of Energy in Southern Africa Publicador: Journal of Energy in Southern Africa
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/05/2014 EN
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This paper investigates the enhancement in voltage stability achieved while connecting a variable speed wind turbine (VSWT) driven electrically excited synchronous generator (EESG) into power systems. The wind energy conversion system (WECS) uses an AC-DC-AC converter system with an uncontrolled rectifier, maximum power point tracking (MPPT) controlled dc-dc boost converter and adaptive hysteresis controlled voltage source converter (VSC). The MPPT controller senses the rectified voltage (VDC) and traces the maximum power point to effectively maximize the output power. With MPPT and adaptive hysteresis band current control in VSC, the DC link voltage is maintained constant under variable wind speeds and transient grid currents.The effectiveness of the proposed WECS in enhancing voltage stability is analysed on a standard IEEE 5 bus system, which includes examining the voltage magnitude, voltage collapse and reactive power injected by the systems. Simulation results show that the proposed WECS has the potential to improve the long-term voltage stability of the grid by injecting reactive power. The performance of this scheme is compared with a fixed speed squirrel cage induction generator (SCIG), a variable speed doubly-fed induction generator (DFIG) and a variable speed permanent magnet synchronous generator (PMSG).