Investigation and filtering of harmonic currents in hybrids renewable energy system

• Autorzy: Djeghader Yacine , Boumous Zouhir , Boumous Samira

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.01.24

Warianty tytułu

PL

Badanie i filtrowanie prądów harmonicznych w hybrydowych systemach energii odnawialnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study investigates and filters harmonics currents generated by a hybrid system with a storage system (photovoltaic-wind-battery) for Household Applications. In this paper, we prefer to use passive filtering to mitigate the harmonic’s currents especially the passive tuned filter (single and multiple). This method is the most used because it's cheap and effective. The hybrid system studied is used for power supply household applications. This modern system can improve efficiency, reliability, and security while reducing operating costs and offering flexibility. For better working for our system, we use two commands called maximum power point tracking command (MPPT); one for photovoltaic panels, and the second for the wind system, the pulse width modulation control (PWM) for the inverter, and for the control the battery we apply a DC/DC buck-boost. The simulation results obtained with filtering show the improvement of current waveforms and acceptable values of total harmonic distortion (THD).

PL

Niniejsze badanie koncentruje się na badaniu i filtrowaniu prądów harmonicznych generowanych przez system hybrydowy z systemem magazynowania (bateria fotowoltaiczna-wiatrowa) do zastosowań domowych. W tym artykule wolimy stosować filtrowanie pasywne do łagodzenia prądów harmonicznych, zwłaszcza pasywny filtr strojony (pojedynczy i wielokrotny). Ta metoda jest najczęściej używana, ponieważ jest tania i skuteczna. Badany system hybrydowy jest wykorzystywany do zasilania w gospodarstwach domowych. Ten nowoczesny system może poprawić wydajność, niezawodność i bezpieczeństwo przy jednoczesnym obniżeniu kosztów operacyjnych i zapewnieniu elastyczności. Aby lepiej pracować dla naszego systemu, używamy dwóch poleceń zwanych poleceniem śledzenia maksymalnego punktu mocy (MPPT); jeden do paneli fotowoltaicznych, a drugi do systemu wiatrowego, sterowanie modulacją szerokości impulsu (PWM) dla falownika, a do sterowania akumulatorem stosujemy buck-boost DC/DC. Wyniki symulacji uzyskane z filtrowaniem wskazują na poprawę przebiegów prądowych oraz akceptowalne wartości całkowitego zniekształcenia harmonicznego (THD).

Słowa kluczowe

EN

filtering; harmonics; hybrid system; DC/DC converter

PL

filtrowanie; układ Harmonic; hybryda; przetwornik DC/DC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 1
• Strony: 124--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Djeghader Yacine

• University of Mohamed-Cherif Messaadia of Souk Ahras, Algeria

• https://orcid.org/0000-0002-7097-7808

autor

Boumous Zouhir

• University of Mohamed-Cherif Messaadia of Souk Ahras, Algeria

autor

Boumous Samira

Bibliografia

• [1] M. Azaroual, M. Ouassaid, and M. Maaroufi, "An optimal energy management of grid-connected residential photovoltaic-wind battery system under step-rate and time-of-use tariffs"’, Int. Journal of Renewable Energy Research, vol. 10, no 4, pp. 1829-1843, December 2020
• [2] MEKKAOUI Ali , LAOUER Mohammed , YOUNES Mimoun ,”Power exchange in smart grids integrating renewable energy” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 12, pp. 91-94, 2020.
• [3] L. W. Chong, Y. W. Wong, R. K. Rajkumar, R. K. Rajkumar, D.Isa: Hybrid Energy Storage Systems and Control Strategies for Stand-Alone Renewable Energy Power Systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 66, December 2016, pp. 174-189.
• [4] B. Belabbas, T. Allaoui, M. Tadjine, et M. Denai, « Power Quality Enhancement in Hybrid Photovoltaic-Battery System based on three–Level Inverter associated with DC bus Voltage Control », J. Power Technol., vol. 97, no 4, p. 272–282, 2017.
• [5] Hana’ A. Rabab’ah, Yaser N. Anagreh,” Stand-alone Hybrid System for Extracting Maximum Power and Constant Voltage under Load Variation”, Przeglad Elektrotechniczny, vol. 7, pp. 76-80, 2022.
• [6] Priya, Ramalingam Adikesavan, Devaraj Dhanasekaran, and Parasurama Chandrasekaran Kishoreraja. "Performance analysis of PMSG based wind energy conversion system using two stage matrix converter." Przeglad Elektrotechniczny 2 (2019).
• [7] A. Aktas, K. Erhan, S. Ozdemir, E. Ozdemir: Experimental Investigation of a New Smart Energy Management Algorithm for a Hybrid Energy Storage System in Smart Grid Applications, Electric Power Systems Research, Vol. 144, March 2017, pp. 185-196.
• [8] Y.Djeghader, Z.Chelli , M.Hachichi and S.Djellabi “Investigation of Harmonics Problems in Grid Connected PV-Wind-Battery for Household Applications “, IEEE 1st International Conference on Sustainable Renewable Energy Systems and Applications (ICSRESA), December 04-05, 2019, Tebessa, Algeria
• [9] Y.Djeghader, L.Zellouma, A.Lakehal and Z.Chelli : Harmonic Mitigation in Electrical Radial Distribution System Using Photovoltaic Unified Power Quality Conditioner (PV-UPQC) , IEEE the 8th International Conference on Systems and Control, Marrakech, Morocco, October 23-25, 2019.
• [10] Y.Djeghader ,Z.Chelli and S.Rehaimia,: Harmonic Mitigation in Electrical Grid Connected Photovoltaic System, 4thInternational Conferonce on Advanced Mechnical Engineering ; Istanbul Turkey December 19-21, 2018.
• [11] A. Tani, M. B. Camara, B. Dakyo: Energy Management in the Decentralized Generation Systems Based on Renewable Energy - Ultracapacitors and Battery to Compensate the Wind/Load Power Fluctuations, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 51, No.2, March 2015, pp. 1817-1827.
• [12]Y.Djeghader, L. Zellouma ; « Harmonics Mitigation in DC Electrified Railway System Using Hybrid Power Filter» ; The Mediterranean Journal of Measurement and Control Volume 13, N°. 1, January 2017 pp. 720-727.
• [13] Y. Djeghader, L. Zellouma, and Z. Chelli: Filtering of Harmonics in DC Traction Substation System, Journal of Electrical Enginee Vol. 17, N°.2, 2017, pp29-35.
• [14] Y. Djeghader, H. Labar, L.Zellouma, R.Labdani : Propagation and Filtering of Harmonics in Electrical Networks, The International Conference on Electrical Networks, ICEN’10 Sidi Bel Abbès , 28 & 29 Sep 2010.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).