دوره 12، شماره 2 - ( مجله کنترل، جلد 12، شماره 2، تابستان 1397 )
جلد 12 شماره 2,1397 صفحات 75-67 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Dehghanzadeh A, Farahani G, Maboodi M. Maximum Power Point Tracking of a Photovoltaic System Using Modified Incremental Algorithm and Model Predictive Control. JoC 2018; 12 (2) :67-75
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-521-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-521-fa.html
دهقان زاده احمد، فراهانی غلامرضا، معبودی محسن. ردیابی توان بیشینه سیستم های فتوولتائیک با استفاده از الگوریتم رسانایی افزایشی اصلاح شده و کنترل کننده پیش بین. مجله کنترل. 1397; 12 (2) :67-75
1- سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
2- واحد پایش وضعیت، شرکت مهندسی و ساخت برق و کنترل مپنا (مکو)، کرج، ایران
2- واحد پایش وضعیت، شرکت مهندسی و ساخت برق و کنترل مپنا (مکو)، کرج، ایران
چکیده: (8986 مشاهده)
در این مقاله روش طراحی الگوریتم رسانایی افزایشی اصلاحشده به همراه کنترلکننده پیشبین مبتنی بر مدل به منظور ردیابی توان بیشینه سیستم فتوولتائیک (PV) تشریح شده است. سیستم PV مورد بررسی، انرژی خورشیدی را از ماژول PV با استفاده از مبدل توان کاهنده DC-DC به یک لینک DC و متعاقباً به سیستم ذخیره انرژی منتقل مینماید. الگوریتم رسانایی افزایشی با دو اصلاح به منظور ردیابی نقطه توان بیشینه بر روی منحنی P-V ماژول خورشیدی نسبت به تغییرات شرایط محیطی در نظر گرفته شده است. برای اجتناب از یک سیگنال کنترلی با مجموعه متناهی، مدل میانگین سیستم PV محاسبه و حول نقطه توان بیشینه خطیسازی میگردد. با طراحی کنترلکننده پیشبین، مزیتهای آن نسبت به روش طراحی کنترل پیشبین با مدل کلیدزنی مقایسه شده است. شبییهسازیها نشان میدهد که کنترلکننده پیشنهادی این مقاله تغییرات توان بیشینه نسبت به تغییرات تابش خورشید را با سرعت بیشتر و خطای حالت ماندگار کمتری ردیابی میکند.
واژه‌های کلیدی: سیستم PV، کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل، کنترلکننده پیش بین با مجموعه ورودی متناهی، رسانایی افزایشی.
فهرست منابع
1. P. Frankl, S. Nowak, M. Gutschner, S. Gnos, and T. Rinke, "Technology roadmap: solar photovoltaic energy," International Energy Association, 2010.
2. A. Lopez, B. Roberts, D. Heimiller, N. Blair, and G. Porro, "US renewable energy technical potentials: a GIS-based analysis," Contract, vol. 303, pp. 275-3000, 2012.
3. M. A. G. De Brito, L. Galotto, L. P. Sampaio, G. d. A. e Melo, and C. A. Canesin, "Evaluation of the main MPPT techniques for photovoltaic applications," IEEE transactions on industrial electronics, vol. 60, pp. 1156-1167, 2013. [DOI:10.1109/TIE.2012.2198036]
4. R. Kadri, J.-P. Gaubert, and G. Champenois, "An improved maximum power point tracking for photovoltaic grid-connected inverter based on voltage-oriented control," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, pp. 66-75, 2011. [DOI:10.1109/TIE.2010.2044733]
5. B. N. Alajmi, K. H. Ahmed, S. J. Finney, and B. W. Williams, "Fuzzy-logic-control approach of a modified hill-climbing method for maximum power point in microgrid standalone photovoltaic system," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, pp. 1022-1030, 2011. [DOI:10.1109/TPEL.2010.2090903]
6. A. Al Nabulsi and R. Dhaouadi, "Efficiency optimization of a DSP-based standalone PV system using fuzzy logic and dual-MPPT control," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 8, pp. 573-584, 2012. [DOI:10.1109/TII.2012.2192282]
7. W.-M. Lin, C.-M. Hong, and C.-H. Chen, "Neural-network-based MPPT control of a stand-alone hybrid power generation system," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, pp. 3571-3581, 2011. [DOI:10.1109/TPEL.2011.2161775]
8. M. Dahmane, J. Bosche, A. El-Hajjaji, and X. Pierre, "MPPT for photovoltaic conversion systems using genetic algorithm and robust control," in 2013 American Control Conference, 2013, pp. 6595-6600. [DOI:10.1109/ACC.2013.6580874]
9. C. Bordons and C. Montero, "Basic principles of MPC for power converters: Bridging the gap between theory and practice," IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 9, pp. 31-43, 2015. [DOI:10.1109/MIE.2014.2356600]
10. L. Wang, Model predictive control system design and implementation using MATLAB®: Springer Science & Business Media, 2009.
11. J. Rodriguez, M. P. Kazmierkowski, J. R. Espinoza, P. Zanchetta, H. Abu-Rub, H. A. Young, et al., "State of the art of finite control set model predictive control in power electronics," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 9, pp. 1003-1016, 2013. [DOI:10.1109/TII.2012.2221469]
12. S. Vazquez, J. I. Leon, L. G. Franquelo, J. Rodriguez, H. A. Young, A. Marquez, et al., "Model predictive control: A review of its applications in power electronics," IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 8, pp. 16-31, 2014. [DOI:10.1109/MIE.2013.2290138]
13. S. Kouro, P. Cortés, R. Vargas, U. Ammann, and J. Rodríguez, "Model predictive control—A simple and powerful method to control power converters," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, pp. 1826-1838, 2009. [DOI:10.1109/TIE.2008.2008349]
14. P. E. Kakosimos, A. G. Kladas, and S. N. Manias, "Fast photovoltaic-system voltage-or current-oriented MPPT employing a predictive digital current-controlled converter," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, pp. 5673-5685, 2013. [DOI:10.1109/TIE.2012.2233700]
15. P. E. Kakosimos and A. G. Kladas, "Implementation of photovoltaic array MPPT through fixed step predictive control technique," Renewable Energy, vol. 36, pp. 2508-2514, 2011. [DOI:10.1016/j.renene.2011.02.021]
16. M. B. Shadmand, R. S. Balog, and H. Abu-Rub, "Model predictive control of PV sources in a smart DC distribution system: Maximum power point tracking and droop control," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 29, pp. 913-921, 2014. [DOI:10.1109/TEC.2014.2362934]
17. S. Sajadian and R. Ahmadi, "Model Predictive Based Maximum Power Point Tracking for Grid-tied Photovoltaic Applications Using a Z-Source Inverter."
18. J. I. Metri, H. Vahedi, H. Y. Kanaan, and K. Al-Haddad, "Real-time implementation of model-predictive control on seven-level packed U-cell inverter," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 63, pp. 4180-4186, 2016. [DOI:10.1109/TIE.2016.2542133]
19. J. I. Leon, S. Kouro, L. G. Franquelo, J. Rodriguez, and B. Wu, "The Essential Role and the Continuous Evolution of Modulation Techniques for Voltage-Source Inverters in the Past, Present, and Future Power Electronics," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 63, pp. 2688-2701, 2016. [DOI:10.1109/TIE.2016.2519321]
20. M. G. Judewicz, S. A. Gonzalez, N. I. Echeverria, J. R. Fischer, and D. O. Carrica, "Generalized Predictive Current Control (GPCC) for Grid-Tie Three-Phase Inverters."
21. J. Sun and H. Grotstollen, "Averaged modelling of switching power converters: reformulation and theoretical basis," in Power Electronics Specialists Conference, 1992. PESC'92 Record., 23rd Annual IEEE, 1992, pp. 1165-1172.
22. S. Bacha, I. Munteanu, and A. I. Bratcu, Power Electronic Converters Modeling and Control vol. 5: Springer, 2014. A. Dehghanzadeh and G. Farahani, "A Survey on Maximum Power Point Tracking Techniques in Solar Installations," presented at the International Conference on New Research Achievements in Electrical and Computer Engineering, Tehran, 2016.
23. H. K. Khalil, "Noninear Systems," Prentice-Hall, New Jersey, vol. 2, p. 5.1, 1996.
24. A. Dehghanzadeh, G. Farahani, and M. Maboodi, "A novel approximate explicit double-diode model of solar cells for use in simulation studies," Renewable energy, vol. 103, pp. 468-477, 2017. [DOI:10.1016/j.renene.2016.11.051]
25. A. Dehghanzadeh, G. Farahani, H. Vahedi, and K. Al-Haddad, "Explicit double-exponential modeling methods for photovoltaic cells," in Industrial Technology (ICIT), 2017 IEEE International Conference on, 2017, pp. 423-428.
26. P. Lezana, R. Aguilera, and D. E. Quevedo, "Model predictive control of an asymmetric flying capacitor converter," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, pp. 1839-1846, 2009. [DOI:10.1109/TIE.2008.2007545]
27. J. Rodriguez and P. Cortes, Predictive control of power converters and electrical drives vol. 40: John Wiley & Sons, 2012. [DOI:10.1002/9781119941446]
28. R. P. Aguilera and D. E. Quevedo, "Stability analysis of quadratic MPC with a discrete input alphabet," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 58, pp. 3190-3196, 2013. [DOI:10.1109/TAC.2013.2264551]
29. J. M. Maciejowski, Predictive control: with constraints: Pearson education, 2002.
30. R. P. Aguilera, P. Lezana, and D. E. Quevedo, "Finite-control-set model predictive control with improved steady-state performance," IEEE Transactions on Industrial informatics, vol. 9, pp. 658-667, 2013. [DOI:10.1109/TII.2012.2211027]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
