۱۳۷۸۵پ
per
استخراج حداکثر توان از سلول‌های خورشیدی توسط مبدلdc - dcبا قابلیت کلیدزنی نرم
/زهرا سعادتی زاده
: دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۴
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق گرایش الکترونیک قدرت
۱۳۹۴/۰۶/۳۱
تبریز
در این پایان‌نامه، ابتدا ویژگی‌های سیستم فتوولتائیک معرفی می‌شود و سپس مدار معادل خطی آن به عنوان منبع تغذیه بار قرار می‌گیرد .تغییرات ولتاژ و جریان خروجی سلول‌های فتوولتائیک تحت تاثیر تغییرات دما و تابش منجر به کاهش بهره آن‌ها می‌شود و به همین دلیل تعقیب نقطه حداکثر توان سلول‌های فتوولتائیک اهمیت دارد .به همین منظور از مبدل‌هایdc - dcبه عنوان ادوات واسط میان بار خروجی و منبع تغذیه فتوولتائیک استفاده می‌شود .مبدل‌هایی که ریپل ولتاژ و جریان بار خروجی کم‌تری داشته باشند مناسب‌تر هستند .همچنین مبدل‌هایی که بازده بالا و تلفات کلیدزنی کم‌تری داشته باشند مورد توجه خواهند بود .به همین منظور چند مبدلdc - dcبا قابلیت کلیدزنی نرم مرسوم معرفی می‌شوند .روش MPPT مطلوب که منجر به ریپل کم‌تر توان حول حداکثر توان، تعداد نوسانات کم و زمان سریع برای استخراج MPPT شود و بازده مطلوبی برای سیستم ایجاد کند با انجام شبیه‌سازی‌ها مشخص می‌شود .با استفاده از روش هدایت افزایشی با گام متغیر چرخه کاری دو مبدلdc - dcبا قابلیت کلیدزنی نرم مرسوم کنترل می‌شود و در نتیجه با کنترل چرخه کاری مبدل‌هایdc - dcبیان شده حداکثر توان فتوولتائیک استخراج می‌شود .عمل‌کرد بهینه یک فتوولتائیک تحت شرایط محیطی متغیر شبیه سازی می‌شود و MPPT تحت شرایط محیطی مختلف برای مبدل‌هایdc - dcبا قابلیت کلیدزنی نرم بررسی می‌شود .چند مبدلdc - dcدو طرفه پیشنهادی با قابلیت کلیدزنی نرم برای استخراج MPPT تحت شرایط تابش متغیر ارائه می‌شوند .مبدل‌های پیشنهادی دارای قابلیت کلیدزنی ولتاژ صفر و کلیدزنی جریان صفر هستند .در ساختار پیشنهادی اول از سلف‌های تزویج برای انتقال دو طرفه توان استفاده شده است .در ساختار پیشنهادی دوم با استفاده از ترانسفورماتورهای قدرت، یک مبدل دو طرفهdc - dcدارای سه بار خروجی معرفی می‌شود .که بنابر نتایج حاصل از شبیه‌سازی می‌توان تعداد بارهای خروجی اضافی را با استفاده از ترانسفورماتورهای چند سیم‌پیچه تا بار خروجی نیز افزایش داد .این مبدل‌های چند ورودی چند خروجی برای استخراج حداکثر توان فتوولتائیک استفاده می‌شوند و با وجود قابلیت کلیدزنی نرم کلیدها می‌توانند چند بار خروجی را تغذیه کنند .مبدل‌های چند ورودی چند خروجی پیشنهادی را می‌توان در سیستم‌های ترکیبی بادی و فتوولتائیک نیز استفاده کرد .در بخش شبیه‌سازی برای طراحی سلول‌های فتوولتائیک دو روش مختلف معرفی می‌شود یکی از روش‌ها در نرم‌افزار متلب انجام می‌گیرد و نتایج حاصل از آن پارامترهای مدار معادل خطی سلول فتوولتائیک را ارائه می‌دهد و این مدار معادل خطی برای انجام شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزار PSCAD به عنوان منبع ورودی قرار می‌گیرد .روش دیگر طراحی مدل دقیق فتوولتائیک در نرم‌افزار PSCAD به دست می‌آید و این مدل دقیق برای انجام شبیه‌سازی‌ها می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد اما به دلیل زمان مورد نیاز زیاد این روش نسبت به روش اول، روش اول در این پایان‌نامه استفاده شده است .روش مرسوم و پر کاربرد MPPT برای استخراج حداکثر توان از فتوولتائیک استفاده می‌شود روش هدایت افزایشی با گام متغیر است .الگوریتم‌های مختلف MPPT که چرخه کاری مبدلdc - dcرا کنترل می‌کنند می‌توان به صورت دستورهایی توسط کدهایی در محیط FORTRN نرم‌افزار PSCAD نوشت .در همه این الگوریتم‌ها پارامتر تاثیرگذار در استخراج صحیح حداکثر توان فرکانس نمونه برداری است که باید خیلی کوچک‌تر از فرکانس کلیدزنی مبدل باشد .در نهایت کل سیستم شامل مدار معادل خطی فتوولتائیک و مبدلdc - dcدو طرفه پیشنهادی مبتنی بر سلف تزویج با قابلیت کلیدزنی نرم و یا مبدل چند خروجی دو طرفه پیشنهادی با قابلیت کلیدزنی نرم، بار خروجی و کنترل‌کننده MPPT برای شرایط تابش متغیر در محیط نرم‌افزار PSCAD شبیه‌سازی می‌شوند
In this thesis, at first characteristics of the photovoltaic system has introduced and then Equivalent electrical circuit of a Photovoltaic is used as the power supply. out put Voltage and autput current of Photovoltaics vary in presence of Variation of environmental condition such as solar irradiance and Temperature. because of that maximum power point Tracking from photovaltaics is important. As a result of that total cost is redused and efficiency is improved. maximum power point Alghorims that can control duty cycle of converters that they are used for Extracting maximum power point. Commands of MPPT Algoritms have written by Fortran languege in PSCAD software. Converters that they have low ripple of output voltage and current are suitable for using in PV systems. two conventional soft switching converters is used for extracting MPP. At the end, Bidirectional soft switching converters has proposed that they have the best efficiency for using in Photovoltaic systems. one of proposed converters uses coupled indoctors to convert power between load and PV source.other proposed converters can deliver maximum power for several out put load in presense of variation of solar irradiance.second topology is a multi port Bidirectional soft switching converter for using in photovoltaic systems. Parameters of Equivalent electrical circuit of a PV is designed in matlab simulink then all of PV system that includes PV Sourse, proposed soft switching dc-dc converter and several out put load are simulated in PSCAD soft ware
سعادتی زاده، زهرا
بابایی، ابراهیم، استاد راهنما
محمدی، استاد راهنما
صباحی، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
