As the maximum power operating point (MPOP) of photovoltaic (PV) power systems changes with changing atmospheric conditions, the efficiency of maximum power point tracking (MPPT) is important in PV power systems. Many MPPT techniques have been considered in the past, but techniques using microprocessors with appropriate MPPT algorithms are favored because of their flexibility and compatibility with different PV arrays. Although the efficiency of these MPPT algorithms is usually high, it drops noticeably in case of rapidly changing atmospheric conditions. In this paper, we proposed a new MPPT control method called improved perturb and observe method (ImP&O), anda simple voltage and current characteristic equation of a PV array for PV array simulator. Experimental results verify the accuracy and excellent performance of the proposed MPPT method. ImP&O algorithm is very simple, and has successful tracked the MPOP, even in case of rapidly changing atmospheric conditions.
The performance of a photovoltaic array is affected by temperature, solar insolation, partial shading effect, and array configuration. Maximum power point tracking(MPPT) techniques are employed in photovoltaic systems to make full utilization of the PV array output power which depends on solar irradiation and ambient temperature. As much as MPPT is important in photovoltaic systems, many MPPT techniques have been developed. In this paper, several major existing MPPT methods are comparatively analyzed and novel hybrid MPPT algorithm is proposed. The proposed hybrid MPPT algorithm is developed in combination with traditional MPPT methods to complement each other for improving performance and mitigating partial shading effects. The proposed algorithm is implemented and validated using MATLAB/Simulink simulation tool.
Since solar cells have non-linear voltage-current output characteristics, Photovoltaic systems require the Maximum Power Point Tracking(MPPT) function. For this reason, a large number of MPPT techniques have been studied. However, the conventional MPPT techniques may fail to track the maximum power point when partial shading occurs in the solar cell array due to its characteristics. Therefore, it is necessary to research the MPPT technique that can follow the maximum power point in the partial shadow condition. In this paper, the characteristics of solar cell arrays in partial shadowing are analyzed and the MPPT technique which can follow the maximum power point in partial shadow condition has been proposed. To validate the proposed MPPT method, simulation and experimentation results are provided.
As the maximum power operating point(MPOP) of photovoltaic(PV) power generation systems changes with changing atmospheric conditions such as solar radiation and temperature, an important consideration in the design of efficient PV system is to track the MPOP correctly. Many maximum power point tracking(MPPT) techniques have been considered in the past, however, techniques using microprocessors with appropriate MPPT algorithms are favored because of their flexibility and compatibility with different PV arrays. Although the efficiency of these MPPT algorithms is usually high, it drops noticeably in case of rapidly changing atmospheric conditions. This paper proposed a new MPPT algorithm based on perturb & observe(P&O) algorithm with experiment. The results shows that the new P&O algorithm has successfully tracked the MPOP, even in case of rapidly changing atmospheric conditions, and has higher efficiency than ordinary algorithms.
As the maximum power operating point(MPOP) of Photovoltaic(PV) power generation systems changes with changing atmospheric conditions such as solar radiation and temperature, an important consideration. In the design of efficient PV system is to track the MPOP correctly. Many maximum power point tracking(MPPT) techniques have been considered in the past, however, techniques using microprocessors with appropriate MPPT algorithms are favored because of their flexibility and compatibility with different PV arrays. Although the efficiency of these MPPT algorithms is usually high, it drops noticeably in case of rapidly changing atmospheric conditions. This pager proposed a new MPPT algorithm based on perturb & observe(P&O) algorithm with experiment. The results shows that the new P&O algorithm has successfully tracked the MPOP, even in case of rapidly changing atmospheric conditions, and has higher efficiency than ordinary algorithms.
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.
As the maximum power operating point(MPOP) of photovoltaic(PV) power generation systems changes with changing atmospheric conditions such as solar radiation and temperature, an important consideration in the design of efficient PV system is to track the MPOP correctly. Many maximum power point tracking(MPPT) techniques have been considered in the past, however, techniques using microprocessors with appropriate MPPT algorithms are favored because of their flexibility and compatibility with different PV arrays. Although the efficiency of these MPPT algorithms is usually high, it drops noticeably in case of rapidly changing atmospheric conditions. This paper analysed and researched the characteristics of three MPPT algorithms; P&O, Inc&Cond, ImP&O and simulated them with irradiance changing.
Tracking the Maximum Power Point (MPP) of a photovoltaic (PV) array is usually an essential part of a PV system. The problem addressed by Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques is to find the voltage $V_{MPP}$ or current $I_{MPP}$ at which a PV array should operate to generate the maximum power output $P_{MPP}$ under a given temperature and irradiance. MPPT control methods such as the perturb and observe method and the incremental conductance method require a microprocessor or DSP to determine if the duty cycle should be increased or not. This paper proposes a simple and fast analog MPPT method. The proposed control scheme tracks the MPP very quickly and its hardware implementation is simple when compared with the conventional techniques. The new algorithm can successfully track the MPP even in the case of rapidly changing atmospheric conditions. In addition, it has higher efficiency than ordinary algorithms.
The maximum power point of a photovoltaic array alters with changing atmospheric conditions, temperature conditions, shadow conditions, so it is required to track maximum power point. As much as MPPT(Maximum Power Point Tracking) is important in photovoltaic systems, many MPPT techniques have been developed. In this paper, several major existing MPPT methods are comparatively analyzed and novel hybrid MPPT algorithm is proposed. The proposed hybrid MPPT algorithm is developed in combination with traditional MPPT methods to complement each other for improving performance and mitigating partial shading effects. The proposed algorithm is validated by using PISIM simulation tool and experiment in 3kW system.
This research work focuses to design and simulate a 200W solar power system with electrical power conservation scheme as well as thermal power conservation modeling to improve power extraction from solar power plant. Many researchers have been already designed and developed different methods to extract maximum power while there were very researches are available on improving solar power thermally and mechanically. Thermal parameters are also important while discussing about maximizing power extraction of any power plant. A specific type of coolant which have very high boiling point is proposed to be use at the bottom surface of solar panel to reduce the temperature of panel in summer. A comparison between different maximum power point tracking (MPPT) technique and proposed MPPT technique is performed. Using this proposed Thermo-electrical MPPT (TE-MPPT) with Deep Learning Algorithm model 40% power is conserved as compared to traditional solar power system models.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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