• 제목/요약/키워드: Solar tracking performance

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Robustness Examination of Tracking Performance in the Presence of Ionospheric Scintillation Using Software GPS/SBAS Receiver

  • Kondo, Shun-Ichiro;Kubo, Nobuaki;Yasuda, Akio
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.235-240
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    • 2006
  • Ionospheric scintillation induces a rapid change in the amplitude and phase of radio wave signals. This is due to irregularities of electron density in the F-region of the ionosphere. It reduces the accuracy of both pseudorange and carrier phase measurements in GPS/satellite based Augmentation system (SBAS) receivers, and can cause loss of lock on the satellite signal. Scintillation is not as strong at mid-latitude regions such that positioning is not affected as much. Severe effects of scintillation occur mainly in a band approximately 20 degrees on either side of the magnetic equator and sometimes in the polar and auroral regions. Most scintillation occurs for a few hours after sunset during the peak years of the solar cycle. This paper focuses on estimation of the effects of ionospheric scintillation on GPS and SBAS signals using a software receiver. Software receivers have the advantage of flexibility over conventional receivers in examining performance. PC based receivers are especially effective in studying errors such as multipath and ionospheric scintillation. This is because it is possible to analyze IF signal data stored in host PC by the various processing algorithms. A L1 C/A software GPS receiver was developed consisting of a RF front-end module and a signal processing program on the PC. The RF front-end module consists of a down converter and a general purpose device for acquiring data. The signal processing program written in MATLAB implements signal acquisition, tracking, and pseudorange measurements. The receiver achieves standalone positioning with accuracy between 5 and 10 meters in 2drms. Typical phase locked loop (PLL) designs of GPS/SBAS receivers enable them to handle moderate amounts of scintillation. So the effects of ionospheric scintillation was estimated on the performance of GPS L1 C/A and SBAS receivers in terms of degradation of PLL accuracy considering the effect of various noise sources such as thermal noise jitter, ionospheric phase jitter and dynamic stress error.

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독립형 태양광 발전 시스템 충전제어기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Charging Controller in Stand-Alone PV Power Generation System)

  • 곽준호;오진석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권6호
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    • pp.916-921
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    • 2004
  • This paper describes microprocessor-based control of photovoltaic power conditioning system. where the microprocessor is responsible for control of output power in accordance with the generated array DC power. The microprocessor includes the control algorithm of maximum power point tracking and converter control algorithm. In this power, we have designed a MPPT(Maximum Power Point Tracker) algorithm with environment factors and a PWM(Pulse Width Modulation) algorithm for high efficiency. The controller has been tested in the laboratory with the power conditioner and shows excellent performance.

태양광 발전 겸용 유틸리티 차량용 컨트롤러의 개발 (A Development Of Utility Vehicle Controller With Photovoltaic Power System)

  • 김태엽;안호균
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.467-474
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    • 2000
  • 본 논문에서는 배터리를 사용하는 유틸리티 차량용 컨트롤러 개발과 태양광 발전을 병행하여 차량의 운행시간을 보완하였다. 유틸리티 차량용 컨트롤러는 다른 컨트롤러와 호환성을 유지하고 저가격, 고성능을 위해 마이크로 프로세서를 이용하여 속도센서와 전류센서를 사용하지 않고 타여자 직류 전동기를 제어하였다. 태양광발전을 위해 DC-DC 컨버터를 이용하여 태양전지의 최대 전력점 추종 제어(MPPT)와 출력전류를 제어하여 태양전지와 배터리를 병렬운전하였다. 시스템의 타당성을 모의실험과 시제품의 실험을 통하여 검증하였다.

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A Study on DSP Conrolled Photovoltaic System with Maximum Power Tracking

  • Ahn, Jeong-Joon;Kim, Jae-Mun;Kim, Yuen-Chung;Lee, Joung-Ho;Won, Chung-Yuen
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.966-971
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    • 1998
  • The studies on the photovoltaic system are extensively exhaustible and broadly available resourse as a future energy supply. In this paper, a new maximum power point tracker(MPPT) using neural network theory is proposed to improve energy conversion efficiency. The boost converter and neural network controller(NNC) were employed so that the operating point of solar cell was located at the Maximum Power Point. And the back propagation algorithm with one input layer of two inputs(E, CE) and output layer(cnntrol value) was applied to train a neural network. Simulation and experimental results show that the performance of NNC in MPPT of photovoltaic array is better than that of controller based upon the Hill Climbing Method.

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일사량 변화를 고려한 PV 시스템의 개선된 P&O 알고리즘 개발 (Development of Improved P&O Algorithm of PV System Considering Insolation variation)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.166-176
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    • 2010
  • 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.

계통연계형 태양광 발전시스템의 태양전지 전류 추정을 위한 슬라이딩 모드 관측기 설계 (Design of Sliding Mode Observer for Solar Array Current Estimation in the Grid-Connected Photovoltaic System)

  • 김일송;백인철;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.411-419
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    • 2005
  • 본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전시스템의 태양전지 전류 추정을 위한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법이 제시되었다. 태양전지 전류 추정 정보는 슬라이딩 모드 관측기에서 얻어지고, 기준전압을 갱신하기 위한 최대전력 추적기의 입력정보로 사용되어 진다. 계통연계형 인버터의 입력 커패시턴스 값은 규정치의 50[$\%$] 정도까지 바뀔 수 있으며, 선형 관측기는 파라미터 변화나 외란이 존재하는 조건에서는 정확한 상태값을 추정할 수 없다. 슬라이딩 모드 관측기의 구조는 간단하지만, 파라미터 변화나 외란에서도 슬라이딩 모드 관측기는 강인한 추종능력을 보여주고 있다. 본 논문에서는 등가 입력조건을 이용한 슬라이딩 모드 관측기를 설계하는 방법이 제시되고, 제시된 관측기의 수렴조건에 대해 서술하였다. 수학적인 모델링과 실험결과로서 제안한 방법의 타당성을 입증하였다.

저궤도 인공위성 전력계 개발을 위한 설계 분석 프로그램 (THE DESIGN AND ANALYSIS PROGRAM FOR THE DEVELOPMENT OF LEO SATELLITE ELECTRICAL POWER SUBSYSTEM)

  • 이상곤;나성웅
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제24권2호
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    • pp.179-194
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    • 2007
  • 인공위성 전력계의 설계 및 분석은 위성 전체의 무게, 크기 및 성능을 결정하는 중요 변수로 작용한다. 위성체의 모든 타 부분체들은 전력계 설계의 영향을 받으며 특히 발사체 선정, 열 제어계 설계 및 구조계 설계의 경우 전력계의 성능 및 제한 조건 등 전력계 설계 결과에 매우 큰 영향을 받는다. 이 논문에서는 현재 국내에서 지속적으로 개발되고 있는 저궤도 위성의 전력계 설계를 위한 새로운 프로그램을 소개하고 타 위성의 설계 자료를 이용한 개발된 프로그램의 성능 실험 결과를 기술하였다. 실험 결과 제안된 전력계 설계 프로그램은 전력계 사이징 뿐 아니라 궤도상에서의 전력계 성능을 예측하는데도 사용할 수 있음을 보였다.

태양광발전시스템의 효율 향상을 위한 마이크로컨버터에 관한 연구 (A Study on Micro-Converter of Photovoltaic System for Efficiency Progress)

  • 채영기;임중열
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.159-164
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    • 2014
  • 본 논문에서는 하나의 태양광 모듈에 대한 전력 변환기인 마이크로 컨버터의 개발을 목표로 하고 있다. 중앙집중형 태양광발전시스템이 부분적인 음영에 의해서 성능저하가 발생하는데 반해 단일 태양광모듈의 전력변환기는 태양광모듈의 발전량을 최대화 할 수 있다. 전력 변환기는 지속적으로 각 모듈의 최대 전력 점을 추적하여 태양 광 발전 시스템의 에너지 출력을 증가시킨다. 태양광 전력 변환기의 반도체 스위치 및 외부 장치의 수를 최소화하고, 또한 동기 정류기를 사용하여, 320W급의 태양광 마이크로 컨버터를 개발하였으며, 시뮬레이션과 실험에 적용하여 효율성을 검증하였다.

A Novel MPPT Control of a Photovoltaic System using an FLC Algorithm

  • Ko, Jae-Sub;Chung, Dong-Hwa
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.17-25
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    • 2014
  • This paper proposes a novel maximum power point tracking (MPPT) system using a fuzzy logic control (FLC) algorithm for robust in-environment changing. The power available at the output of a photovoltaic (PV) cell continues to change with radiation and temperature because a solar cell exhibits nonlinear current-voltage characteristics. Therefore, the maximum power point (MPP) of PV cells varies with radiation and temperature. The MPPT methods are used in PV systems to make full utilization of the PV array output power, which depends on radiation and temperature. The conventional MPPT control methods such as constant voltage (CV), perturbation and observation (PO) and incremental conductance (IC) have been studied but these methods are problematic in that they fail to take into account the changing environment. The proposed FLC controller is based on the fuzzy control algorithm and facilitates robust control with the environmental changes. Also, the PV systems applied FLC controller is modeled by PSIM and the response characteristics of the FLC method according to environmental variations are analyzed through comparison with the performance of conventional methods. The validity of this controller is shown through response results.

SAR 영상과 GPS 추적기를 이용한 여름철 해빙 이동 궤적 추적 (Sea Ice Drift Tracking from SAR Images and GPS Tracker)

  • 박정원;김현철;서민지;박지은;박진구
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.257-268
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    • 2023
  • 해빙은 지구의 태양에너지 흡수량 및 대기-해양간 열과 물질 교환을 조절함으로써 기후조절자의 역할을 하며 그 생성, 이동, 소멸은 인공위성에 의해 주기적으로 모니터링 되고 있다. 그러나 수동마이크로파방사계 관측을 중심으로 한 저해상 산출물은 해빙 표면이 빠르게 변하는 여름철에 정확도가 크게 떨어지며, synthetic aperture radar (SAR) 관측이 대체재로 떠오르고 있으나 그간의 연구는 주로 겨울철 해빙을 대상으로 이루어졌다. 이 연구에서는 SAR 영상과 global positioning system (GPS) 추적기를 이용하여 해빙의 거칠기, 높낮이, 구조 등 표면 상태 변화가 심한 늦여름~초가을 시기의 해빙 이동 추적 기술을 평가, 분석하였다. 그 결과 겨울철보다는 관측 불확실성이 증가하나 GPS 실측치와의 상관관계는 0.98로 우수했으며, 해빙 농도 50% 이상인 경우에 해빙 농도와 적용 알고리즘의 산출 성능은 상관관계 0.59로 서로 비례하는 것으로 나타났다.