Jednofazowy system fotowoltaiczny o zmiennej strukturze sterowania, dołączany do linii elektroenergetycznej

• Autorzy: Stawiarski Ł. , Szarek M. , Mondzik A. , Penczek A.

Warianty tytułu

EN

Single-phase Grid-connected Photovoltaic System with variable control structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono aspekty praktycznej realizacji jednofazowego, izolowanego systemu fotowoltaicznego dołączonego do linii elektroenergetycznej. Układ ten bazuje na topologii przekształtnika DC-DC podnoszącego napięcie, współpracującego z falownikiem napięcia (mostek typu H). Publikacja koncentruje się głównie na sposobie podłączania układu do sieci zasilającej kontrolowanym za pomocą zmiennej struktury sterowania. Porównaniu poddano również metody typu Perturb-and-Observe oraz Incremental Conductance poszukiwania punktu mocy maksymalnej, pozyskiwanej z modułów fotowoltaicznych.

EN

The paper presents aspects of practical implementation of a single-phase, insulated, grid-connected photovoltaic system. Its topology is based on DC-DC boost converter cooperating with voltage source inverter (H-bridge type). In general, the article is focused on the proper connection of PV system to the mains with usage of variable control structure. Moreover, the comparison of Perturb-and-Observe and Incremental Conductance Maximum Power Point Tracking algorithms is also presented.

Słowa kluczowe

PL

fotowoltaika; system jednofazowy; MPPT; Incremental Conductance

EN

photovoltaics; single-phase grid-connected PV system; MPPT; Incremental Conductance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 2a
• Strony: 34--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., schem., wykr.

Twórcy

autor

Stawiarski Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Szarek M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Mondzik A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Penczek A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Stawiarski Ł., Szarek M., Mondzik A., Stala R., Penczek A., Jednofazowy system fotowoltaiczny dołączany do linii elektroenergetycznej, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 88 (2012), nr 2, 218-222.
• [2] Penczek A., Stala R., Stawiarski Ł., Szarek M., Hardware-in-the-Loop FPGA-based Simulations of Switchmode Converters for Research and Educational Purposes, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 87 (2011), nr 11, 194-199.
• [3] Penczek A., Stala R., Stawiarski Ł., Szarek M., Mondzik A., Modelowanie i realizacja praktyczna symulatora sprzętowego systemów fotowoltaicznych z wykorzystaniem układów FPGA, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 88 (2012), nr 4b, 175-180.
• [4] Baszyński M., Mondzik A., Penczek A., Piróg S., Szarek M., Metody synchronizacji przekształtników energoelektronicznych z siecią zasilającą, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 86 (2010), nr 2, 335-341.
• [5] Stala R. and Stawiarski Ł., Modele czasu rzeczywistego ogniw fotowoltaicznych zrealizowane w układach FPGA, Przeglad Elektrotechniczny (Electrical Review), 86 (2010), nr 2, 358-363.
• [6] Piróg S., Stala R. and Stawiarski Ł., Power electronic converter for photovoltaic systems with the use of FPGA-based real-time modeling of single phase grid-connected systems, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Tech. 57(4) 2009, pp. 345-354.
• [7] Stala R., Szarek M., Oszacowanie strat energii w systemie fotowoltaicznym na podstawie symulacji czasu rzeczywistego w układzie FPGA, Przeglad Elektrotechniczny (Electrical Review), 86 (2010), nr 2, 364-369.
• [8] Stala R., Kóska K., Stawiarski Ł: “Realization of Modified Ripple-Based MPPT in a Single-Phase Single-Stage Grid-Connected Photovoltaic System”, International Symposium on Industrial Electronics IEEE ISIE 2011, 27-30 June 2011, Gdansk, Poland, pp. 1106 - 1111.
• [9] Q. Li, and P. Wolfs , A Review of the Single Phase Photovoltaic Module Integrated Converter Topologies With Three Different DC Link Configurations, IEEE Trans. On Power Electron., vol. 23, pp. 1320-1333, May 2008.
• [10] J.-S. Lai, Power Conditioning Circuit Topologies, IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 3, pp. 24-34, June 2009.
• [11] M. Carrasco, L.G. Franquelo, J.T. Bialasiewicz, E. Galvan, R.C. Por t i l lo Guisado, M.A.M. Prat s,. J.I. Leon, and N. Moreno-Alfonso, Power-Electronic Systems for the Grid Integration of Renewable Energy Sources: A Survey, IEEE Trans. On Ind. Electron., vol. 53, pp. 1002 - 1016, August 2006.
• [12] F. Blaabjerg, Chen Zhe, and S.B. Kjaer, Power electronics as efficient interface in dispersed power generation systems, IEEE Trans. On Power Electron., vol. 19, pp. 1184-1194, Sept. 2004.
• [13] F. Blaabjerg, F. Iov, T. Kerekes , and R. Teodorescu, Trends in power electronics and control of renewable energy systems, in Proc.14th International Power Electronics and Motion Control Conference EPE-PEMC, 2010, pp. K-1 - K-19.
• [14] Yaow-Ming Chen, Hsu-Chin Wu, Yung-Chu Chen, Kung-Yen Lee, and Shian-Shing Shyu, The AC Line Current Regulation Strategy for the Grid-Connected PV System, IEEE Trans. On Power Electron., vol. 25, pp. 209-218, Jan. 2010.
• [15] Timbus A., Teodorescu R., Blaabjerg F., Liserre M., Synchronization Methods for Three Phase Distributed Power Generation Systems. An Overview and Evaluation, IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference, 2005.16-16 June 2005, 2474 – 2481
• [16] Svensson J., Synchronisation methods for grid-connected voltage source converters, IEEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution, Volume 148, Issue 3, May 2001 Page(s):229 – 235
• [17] Karimi -Ghartemani M., Iravani M.R., A method for synchronization of power electronic converters in polluted and variable-frequency environments, IEEE Transactions on Power Systems, Volume 19, Issue 3, Aug. 2004 Page(s):1263 – 1270
• [18] A.M. Salamah, S.J. Finney and B.W. Williams, Three-phase phase-locked loop for distorted utilities, IET Electric Power Applications, Volume 1, Issue 6, Nov. 2007 Page(s):937 – 945
• [19] Amuda L.N., B.J. Cardoso Filho, S.M. Silva, S.R. Silva, A.S.A.C. Diniz, Wide bandwidth single and threephase PLL structures for grid-tied PV systems, Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2000, 15-22 Sept. 2000 Page(s):1660 – 1663
• [20] Trishan Esram, Student Member, IEEE, and Patrick L. Chapman, Senior Member, IEEE, Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques, IEEE Trans. On Energy Conservation, vol. 22, NO.2, June 2007
• [21] M.C. Cavalcanti, K.C. Oliveira, G.M. Azevedo, D. Moreira, F.A.Neves : Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Systems, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 2006-2, p. 49.
• [22] Stala R., Testing of the grid-connected photovoltaic systems using FPGA-based real-time model, 13th International Power Electronics and Motion Control Conference, Poznan–Poland, 1 – 3 Sept., 2008.