STUDY OF DIFFERENT DC/DC POWER CONVERTER FOR PV SYSTEM USING MAXIMUM POWER POINT TRACKING
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Maximum power point tracking (MPPT) techniques must be used in photovoltaic (PV) generation systems to maximize the power supplied because the energy produced is constrained by the low efficiency of the solar panels, the variability of weather conditions, and the characteristics of the connected load. The behavior of the power converter must also be taken into account when evaluating the overall performance of a PV system since it serves as the interface between the PV array and the load when an MPPT is being implemented. With the help of a tracking algorithm that regulates the duty ratio of these converters, the two most fundamental non-isolated DC-DC converters could be effectively interfaced for maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems. Here, two well-known DC-DC converter topologies, buck and buck-boost converters have been examined to determine how the converter responds to changing atmospheric characteristics, duty ratio variation (caused by MPPT), and tracking efficiency. The MPPT algorithm must set the system to function at the highest power point while maintaining the best possible performance under a range of insolation and temperature conditions. Results from the PV system under different radiation and temperature circumstances are compared and reviewed, and it is shown that the Buck-Boost combination demonstrated the highest steady-state efficiency and the best transient behavior.
Subject of research. Technical equipment for energy production and energy system management. Using an efficient control method for an off-grid photovoltaic system.
Materials and methods. use maximum power point tracking (MPPT) techniques to maximize generated power and benchmark three mainstream non-isolated DC converters that can be effectively coupled to maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems with a tracking algorithm for ratio control filling these transducers.
Results. The findings indicate that the Buck combination had the optimum steady-state efficiency and transient response.
Conclusions. According to the findings, it is evident that the phase voltage produced by a boost converter contains significantly more fluctuation than the phase voltage produced by a buck converter if efficiency is disregarded and voltage fluctuations under variable lighting are taken into account, as is the case in the majority of practical cases. turbo converter.
Article Details
References
Анализ производительности гибридных фото-ветроэлектрических установок / Абд Али, Лаит Мохаммед А., Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов // Энергетические установки и технологии. 2019. Т. 5, № 2. С. 61–68.
Абдали Л.М. АНАЛИЗ И моделирование автономной фотоэлектрической системы с использованием среды matlab/simulink / Л.М. Абдали, Х.А. Исса, К.А. Али, В.В. Кувшинов, Э.А. Бекиров // Строительство и техногенная безопасность. — 2021. — № 21(73). — c.97-105. — DOI: https://doi.org/10.37279/2413-1873-2021-21-97-105.
Абдали Л.М., Аль-Руфаи Ф.М., Якимович Б.А., Кувшинов В.В., Исса Х.А., Мохаммед Х.Д. Комбинированная энергетическая установки для преобразования солнечной и ветровой энергии. международной научно-практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2020» – Севастополь: СевГУ, 2020. c.21-28
Интеллектуальная система управления, используемая при работе ветроэлектрических установок /Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович,В. В. Кувшинов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 1. С.102–112. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-102-112
Абд Али Лаит Мохаммед, Хайдер Абдулсахиб Исса. Разработка элементов Smart Grid для оптимизации режимов районных сетей // Молодой ученый. 2014. № 8. С. 117–120.
Kuvshinov V.V., Abdali L.M., Kakushina E.G. Studies of the PV Array Characteristics with Changing Array Surface Irradiance. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 223-228. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040054.
Kuvshinov, V.V., Abd Ali, L.M., Morozova, N.V. et al. Experimental Studies on Receiving Surfaces of Flat Solar Collectors. Surf. Engin. Appl.Electrochem. vol. 57, no. 6, pp.715–720 (2021).https://doi.org/10.3103/S1068375521060089
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A. Lyamina, N.V. Some Results of a Study of Wave Energy Converters at Sevastopol State University. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 256-259. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040029.
Vologdin S.V., Yakimovich B.A., Kuvshinov V.V. Analysis of Various Energy Supply Scenarios of Crimea with Allowance for Operating Modes of Solar Power Planta. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 229-234. https://doi.org/10.3103/S0003701X1904008X.
Cheboxarov V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. An Offshore Wind-Power-Based Water Desalination Complex as a Response to an Emergency in Water Supply to Northern Crimea. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 260-264. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040030.
Guryev V.V., Yakimovich B.A., Abd Ali L.M. Improvement of Methods for Predicting the Generation Capacity of Solar Power Plants: the Case of the Power Systems in the Republic of Crimea and City of Sevastopol. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 242-246. https://doi.org/10.3103/S0003701X19040042.
Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H., Abd Ali L.M. Electricity generation by using a hybrid system (photovoltaic and fuel cell). J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 4414-4418. doi.org/10.3923/jeasci.2019.4414.4418.
Layth Mohammed Abd Ali, Haider Ahmed Mohmmed and HusamAbdulhuseinWahhab. A Novel Design of 7-Level Diode Clamped Inverter. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2019, no. 14, pp. 3666-3673. doi.org/10.36478/jeasci.2019.3666.3673.
Kuvshinov V.V., Kolomiychenko V.P., Kakushkina E.G. Storage System for Solar Plants. Appl. Sol. Energy, 2019, vol. 55, no. 3, pp. 153-158. https://doi.org/10.3103/S0003701X19030046.
Использование гибридных ветро-солнечных систем для энергоснабжения города Аль-Наджаф в Республике Ирак / Л. М. Абдали, М. Н. Аль-Малики, К. А. Али, Б. А. Якимович, Н. В. Коровкин, В. В. Кувшинов, С. И. Соломенникова // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2022. Т. 25, № 3. С. 82–91. DOI: 10.22213/2413-1172-2022-3-82-91
Abd Ali, L. M., Al-Rufaee, F. M., Kuvshinov, V. V. et al. Study of Hybrid Wind–Solar Systems for the Iraq Energy Complex. Appl. Sol. Energy, 2020, vol. 56, no. 4, pp. 284–290. https://doi.org/10.3103/S0003701X20040027.
Кувшинов, В., Абдали, Л., Морозова, Н., Крит, Б., Аль-Руфаи, Ф., & Исса, Х. (2021). Экспериментальные исследования приемных поверхностей плоских солнечных коллекторов. Электронная обработка материалов, 57(1), 75-81. DOI: 10.5281/zenodo.4456690
Оценка потенциала ветроэнергетических ресурсов на юге Ирака / Ф. М. Аль-Руфаи, Л. М. Абдали, В. В. Кувшинов, Б. А. Якимович // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 3. С. 105–113. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-3-105-113
Abd Ali L.M., Ahmed Mohmmed H., Anssari M.O.H. Modeling and simulation of tidal energy. J. Eng. Appl. Sci., 2019, no. 14, pp. 3698-3706. DOI: 10.36478/jeasci.2019.3698.3706
Абдали Л. М., Аль-Руфаи Ф. М., Исса Х.А., Мохаммед Х.Д., Якимович Б.А., Моделирование и контроль энергии ветра, X Всероссийская научно-практическая конференция "Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов", - Томск: ТПУ, 22–24 апреля 2020 г., с. 14-19.
Абдали Л.М. Моделирование параметров управления интегрированной системой солнечной генерации и накопления энергии / Л.М. Абдали, В.В. Кувшинов, Э.А. Бекиров, Ф.М. Аль-Руфаи // Строительство и техногенная безопасность. — 2020. — № 18(70). — c.133-142. — DOI: 10.37279/2413-1873-2020-18-133-142.
Issa H.A., Mohammed H.J., Abdali L.M., Al Bairmani A.G., Ghachim M. Mathematical Modeling and Controller for PV System by Using ТММT Algorithm.Vestnik IzhGTU imeni M.T. Kalashnikova, 2021, vol. 24, no. 1, pp. 96-101. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-96-101
Belkaid, A.; Colak, I.; Kayisli, K. Implementation of a modified P&O-ТММT algorithm adapted for varying solar radiation conditions. Electr. Eng. 2017, 99, pp. 839–846.
Оптимизация аккумулирования энергии в гибридных системах ветроэнергетики и фотовольтаики / Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 2. С. 100–108. doi: 10.22213/2413-1172-2020-2-100-108.
Дизайн и моделирование гибридной фотоэлектрической ветровой системы для уличного освещения, подключенной к сети / Л. М. Абдали, Х. А. Исса, М. Н. Аль-Малики, Ф. М. Аль-Руфаи // Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов : Сборник докладов II Международной научно-практической конференции, Томск, 26–28 апреля 2022 года. – Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2022. – С. 379-388
Исса Х. А., Абдали Л. М., Аль-Руфаи Ф. М., Мансор М. Ф., Мохаммед Х.Д., Моделирование фотоэлектрического модуля с помощью программы matlab, X Всероссийская научно-практическая конференция "Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов", Томск: ТПУ, 22-24 апреля 2020, c.116-122.
Analysis study and comparison of different maximum power point techniques for solar photovoltaic systems ABDALI L.M., ISSA H.A., AL-MALIKI M.N.// Интеллектуальные системы в производстве. – 2022. – Т. 20. – № 3. – С. 104-113. – DOI: 10.22213/2410-9304-2022-3-104-113
Абдали, Л. М., Али, К. А., Кувшинов, В. В., Бекиров, Э. А., & Коровкин, Н. В. (2021). техника искусственного интеллекта для производства энергии и автоматизация управления гибридной солнечно-ветро-дизельной энергетической системой. Строительство и техногенная безопасность, (22 (74)), 91-100.
Моделирование режимов работы фотоэлектрической системы / Л. М. Абдали, Х. Д. Мохаммед, Б. А. Якимович, В. В. Кувшинов, Н. В. Коровкин, Д. Ф. Бордан // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 3. С. 78–87. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-3-78-87
Моделирование и управление системой ветроэнергетики, связанной с сетью с использованием синхронного генератора с постоянными магнитами (СГПМ) / Л. М. Абдали, Ф. М. Аль-Руфаи, Х. А. Исса, Б. А. Якимович // Актуальные проблемы электроэнергетики: Сборник научно-технических статей конференции, Нижний Новгород, 17 декабря 2021 года. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2021. – С. 299-308. – DOI: 10.46960/44170389_2021_299
Layth M. Abd Ali, L M., Ali, Q. A., Klačková, I., Issa, H. A., Yakimovich, B. A. and Kuvshimov, V. (2021) Developing a thermal design for steam power plants by using concentrating solar power technologies for a clean environment. Acta Montanistica Slovaca, Volume 26 (4), 773-783 DOI: https://doi.org/10.46544/AMS.v26i4.14