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Development of Improved P&O Algorithm of PV System Considering Insolation variation

일사량 변화를 고려한 PV 시스템의 개선된 P&O 알고리즘 개발

  • 최정식 (순천대학교 전기제어공학과) ;
  • 고재섭 (순천대학교 대학원 전기공학과) ;
  • 정동화 (순천대학교 전기제어공학과)
  • Received : 2010.02.10
  • Accepted : 2010.03.08
  • Published : 2010.04.30

Abstract

The output characteristics of photovoltaic(PV) arrays are nonlinear and are affected by the temperature and solar insolation of cells. Maximum power point tracking(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. 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. The proposed method is simulated under varying operating conditions. The effectiveness of these different MPPT methods is investigated thoroughly by PSIM simulation. The simulation results show that this proposed method provides better performance than conventional methods at a variable insolation without self-excited vibration of the power. By the simulation results, the validity of the proposed HB method is proved.

태양전지의 출력 특성은 비선형이고 온도와 일사량에 많은 영향을 받는다. 최대전력점 추종 제어는 태양광 발전의 출력을 최대로 하기 위해 사용되는 제어기법이다. 태양광발전 시스템의 출력 및 효율을 증가 시키기 위해 더욱 우수한 최대전력점 추종 제어기법이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 효율을 개선하기 위해 일사량을 고려한 새로운 최대전력점 추종 제어 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 종래의 P&O방법과 CV 방법을 혼합한 것이며, PSIM 시뮬레이터를 통하여 종래의 MPPT 알고리즘과 다양한 일사량 조건에서 성능시험을 비교하였다. 제시한 알고리즘은 종래의 알고리즘에 비해 출력의 자려진동없이 다양한 일사량에서 우수한 성능을 나타냈다. 이로서 본 논문에서 제시한 HB 방법의 최대전력점 추종 제어 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

Keywords

References

  1. 산자부 “신재생에너지 RD&D 전략 2030(태양광)”, 2007.
  2. 이준신, 김경해, “태양전지공학”, 그린도서출판사.
  3. 윤경훈 “태양전지 기술개발 현황과 전망”, 한국에너지 기술연구원(KIER) 태양전지 연구센터.
  4. 최주엽 “Development of highly efficient dispersed photovoltaic power generation system” 과학재단, 2004.
  5. N. Femia, G. Petron, G. Spagnuolo, and M. Vitelli, “Optimization of perturb and observe maximum power point tracking method,” IEEE Trans. Power Electron., Vol. 20, no. 4, pp. 963-973, Jul. 2005. https://doi.org/10.1109/TPEL.2005.850975
  6. P. Wolfs, Q. Li “A current-sensor-free incremental conductance single cell MPPT for high performance vehicle solar arrays” PESC06. pp. 1-7.
  7. L. Zhanlg, A. Al-Amoudi, Y. Bai, “Real-time maximum power point tracking for grid-connected photovoltaic systems”, IEEE Pabl. No. 475, pp. 124-129, 2000.
  8. Tae-Kyung Kang, Kang-Hoon Koh, Young-Cheal Kim, “The study on MPPT algorithm for improved incCond algorithm” 한국태양 에너지학회. pp. 299-306, 2004.
  9. E. Roman, P. Ibanez, S. Elorduizapatarietxe , R. Alonso, D.Goitia, and I. Martinez de Alegia “Intelligent PV module for grid-connected PV systems,” in Proc. IEEE 30th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 3082-3087, Nov. 2004.
  10. X. Sun, W. Wu, X. Li, Q Zhao, “A research on photovoltaic energy controlling system with maximum power point tracking”, Proc. of PCC '02, Vol. 2, pp. 822-826, 2002.
  11. Fang Luo, Pengwei Xu, Yong Kang, Shangxu Duan “A variable step maximum power point tracking method using differential equation solution” IEEE, pp. 2259-2263, 200.7
  12. R. J. Wai, W. H. Wang, and C. Y. Lin, “High-performance stand-alone photovoltaic generation system,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 55, no. 1, pp. 240-250, Jan. 2008. https://doi.org/10.1109/TIE.2007.896049

Cited by

  1. Renewable Source and Hybrid System Modeling for Smart Grid vol.24, pp.12, 2010, https://doi.org/10.5207/JIEIE.2010.24.12.109
  2. The MPPT Control oh Photovoltaic System using FVSS-PO Method vol.27, pp.11, 2013, https://doi.org/10.5207/JIEIE.2013.27.11.020
  3. A Study on the Optimization of Power Consumption Pattern using Building Smart Microgrid Test-Bed vol.34, pp.4, 2014, https://doi.org/10.7836/kses.2014.34.4.001