Araştırma Makalesi

Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations

Cilt: 7 Sayı: 3 30 Eylül 2020
  • Kübra Bulut
  • Davood Ghaderi *
PDF İndir

Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations

Öz

Fotovoltaik paneller için esas problemlerden biri de voltajın sınırlı değerlerde üretilmesidir. Şebeke uygulamaları için bu DC voltajını arttırmak için, yüksek voltaj kazanclı, trafosuz, düşük voltaj stresi ve verimli DC-DC yükseltici dönüştürücüler kullanılır.Esas olan, basit kontrol yaklaşımları ile PV dizisinin gerilimini veya dizinin maksimum güç altındaki yük değerini değiştirerek voltajı dönüştürücünün çıkış uçlarında sabit tutmaktır.Bu yaklaşım Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) olarak bilinir. Bu çalışma, Orantılı İntegral (PI) ve bulanık mantık denetleyici yöntemlerine sahip İki Aşamalı Anahtarlamalı Kapasitör (SC) hücre tabanlı boost dönüştürücü için kontrol sürecini sunar. Güç anahtarı üzerinde düşük voltaj stresleri ve daha yüksek voltaj kazancı sağlamak için geleneksel yükseltici dönüştürücü yerine iki aşamalı SC hücre tabanlı yükseltici dönüştürücü kullanılmıştır. Önerilen çalışmada, yükseltici dönüştürücünün voltaj kazancı ve verimliliği, volt-ikinci denge yöntemi ve akım şarj yaklaşımları kullanılarak hesaplanmıştır. Karşılaştırılan sistemler farklı giriş voltajlarında test edilmiştir ve çıkış voltajı 200 VDC'ye sabitlenmiştir.Sonuçlar, dönüştürücüye uygulanan PI denetleyicisi ile bulanık mantık denetleyicisi algoritmaları arasındaki karşılaştırmayı gösterir. Bu makalede MATLAB / SIMULINK yazılımı kullanılmıştır. Nihai sonuçlar, bulanık mantık denetleyicisinin PI Kontrolü ile karşılaştırıldığında daha hızlı performansa sahip olduğunu, ancak PI denetleyicisinin giriş voltajının veya çıkış yükünün değişim süresinde daha az aşma ve aşınmaya sahip olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Spring, G. Wirth, G. Becker, R. Pardatscher and R. Witzmann, "Grid Influences From Reactive Power Flow of Photovoltaic Inverters With a Power Factor Specification of One," in IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 7, no. 3, pp. 1222-1229, May 2016, doi: 10.1109/TSG.2015.2413949.
  2. [2] A. Sangwongwanich and F. Blaabjerg, "Mitigation of Interharmonics in PV Systems With Maximum Power Point Tracking Modification," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 34, no. 9, pp. 8279-8282, Sept. 2019, doi: 10.1109/TPEL.2019.2902880.
  3. [3] D. GHADERI, D. Molaverdi, A. Kokabi, and B. Papari, “A Multi Phase Impedance Source Inverter with an Improved Controller Structure,” ELECTRICAL ENGINEERING, pp. 0–0, Mar. 2020.
  4. [4] H. D. Tafti, C. D. Townsend, G. Konstantinou and J. Pou, "A Multi-Mode Flexible Power Point Tracking Algorithm for Photovoltaic Power Plants," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 34, no. 6, pp. 5038-5042, June 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2883320.
  5. [5] M. Lei et al., "An MPC-Based ESS Control Method for PV Power Smoothing Applications," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 33, no. 3, pp. 2136-2144, March 2018, doi: 10.1109/TPEL.2017.2694448.
  6. [6] Y. Jeon, H. Lee, K. A. Kim and J. Park, "Least Power Point Tracking Method for Photovoltaic Differential Power Processing Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 32, no. 3, pp. 1941-1951, March 2017, doi: 10.1109/TPEL.2016.2556746.
  7. [7] H. D. Tafti, A. Sangwongwanich, Y. Yang, J. Pou, G. Konstantinou and F. Blaabjerg, "An Adaptive Control Scheme for Flexible Power Point Tracking in Photovoltaic Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 34, no. 6, pp. 5451-5463, June 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2869172.
  8. [8] J. Wang, K. Sun, H. Wu, L. Zhang, J. Zhu and Y. Xing, "Quasi-Two-Stage Multifunctional Photovoltaic Inverter with Power Quality Control and Enhanced Conversion Efficiency," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 35, no. 7, pp. 7073-7085, July 2020, doi: 10.1109/TPEL.2019.2956940.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Davood Ghaderi * Bu kişi benim
0000-0003-2234-3453
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2020

Gönderilme Tarihi

6 Mayıs 2020

Kabul Tarihi

1 Temmuz 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 7 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Bulut, K., & Ghaderi, D. (2020). Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations. El-Cezeri, 7(3), 1167-1190. https://doi.org/10.31202/ecjse.733167
AMA
1.Bulut K, Ghaderi D. Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations. ECJSE. 2020;7(3):1167-1190. doi:10.31202/ecjse.733167
Chicago
Bulut, Kübra, ve Davood Ghaderi. 2020. “Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations”. El-Cezeri 7 (3): 1167-90. https://doi.org/10.31202/ecjse.733167.
EndNote
Bulut K, Ghaderi D (01 Eylül 2020) Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations. El-Cezeri 7 3 1167–1190.
IEEE
[1]K. Bulut ve D. Ghaderi, “Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations”, ECJSE, c. 7, sy 3, ss. 1167–1190, Eyl. 2020, doi: 10.31202/ecjse.733167.
ISNAD
Bulut, Kübra - Ghaderi, Davood. “Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations”. El-Cezeri 7/3 (01 Eylül 2020): 1167-1190. https://doi.org/10.31202/ecjse.733167.
JAMA
1.Bulut K, Ghaderi D. Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations. ECJSE. 2020;7:1167–1190.
MLA
Bulut, Kübra, ve Davood Ghaderi. “Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations”. El-Cezeri, c. 7, sy 3, Eylül 2020, ss. 1167-90, doi:10.31202/ecjse.733167.
Vancouver
1.Kübra Bulut, Davood Ghaderi. Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations. ECJSE. 01 Eylül 2020;7(3):1167-90. doi:10.31202/ecjse.733167

Cited By