دانلود مقاله ردیابی نقطه قدرت بهینه انرژی در سیستم انرژی هیبریدی
چکیده
کلید واژه ها
مقدمه
مدل هیبریدی خورشیدی بادی ارائه شده
مدلسازی توربین بادی
مشخصات کنترل سرعت توربین بادی
مدل سازی PV خورشیدی
MPPT خورشیدی
مدل سیمولینک PV خورشیدی
مدل سیمولینک توربین بادی DFIG
نتایج و بحث
اعتبار سنجی MPPT PV خورشیدی برای HWSES
اعتبار سنجی MPPT توربین بادی DFIG برای HWSES
نتیجه گیری
رفرنس
Abstract
Keywords
Introduction
Proposed wind solar hybrid model
Modelling of wind turbine
Wind turbine speed control characteristics
Solar PV modelling
Solar MPPT
Solar PV Simulink model
DFIG wind turbine simulink model
Results and discussion
Solar PV MPPT validation for HWSES
DFIG wind turbine MPPT validation for HWSES
Conclusion
Declarations
Reference
چکیده
در سال‌های اخیر، سیستم‌های هیبریدی بادی-انرژی خورشیدی (HWSES) متشکل از فتوولتائیک (PV) و توربین‌های بادی برای کاهش مسئله متناوب واحدهای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند. کار تحقیقاتی پیشنهادی مدلسازی و استراتژی‌های کنترلی بهینه‌شده را برای HWSES متصل به شبکه ارائه می‌کند. برای افزایش کارایی حداکثر توان ردیابی یک ژنراتور القایی دوگانه تغذیه بادی متصل به شبکه (DFIG) که با سیستم فتوولتائیک خورشیدی (PV) یکپارچه شده است، متصل به لینک DC مبدل های پشت به پشت باد هیبریدی -سیستم انرژی خورشیدی (HWSES). کنترل شار گرا استاتور برای تنظیم مبدل سمت شبکه و مبدل سمت روتور استفاده می شود. هدف اصلی این مقاله استفاده از استراتژی ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) برای سیستم‌های PV بادی و خورشیدی برای به حداکثر رساندن استخراج نیرو و ارائه یکپارچگی بهتر سیستم‌های هیبریدی در شبکه‌های الکتریکی است. الگوریتم‌های MPPT Perturb and Observe (P&O) و رسانایی افزایشی (IC) در سیستم PV خورشیدی با تابش خورشیدی متفاوت پیاده‌سازی شده‌اند و عملکرد و کارایی آن‌ها مقایسه می‌شوند. برای سرعت‌های مختلف باد، الگوریتم‌های MPPT نسبت سرعت نوک (TSR) و گشتاور بهینه (OT) پیاده‌سازی شده‌اند و عملکرد و کارایی آن‌ها برای سیستم هیبریدی با در نظر گرفتن و یکپارچه‌سازی سیستم PV خورشیدی مقایسه می‌شوند. الگوریتم MPPT گشتاور بهینه پاسخ های بهتری را در مقایسه با روش TSR نشان می دهد. یک مدل شبیه سازی 2 مگاواتی از HWSES توسعه یافته و عملکرد آن با استفاده از محیط MATLAB/Simulink تجزیه و تحلیل می شود. طرح های اجرا شده این مزیت را دارند که خروجی توان بهینه HWSES را به سرعت و دقیق ردیابی می کنند. علاوه بر این، طرح‌های ارائه‌شده به‌طور مؤثر جریان برق از طریق HWSES و شبکه برق را کنترل می‌کنند، که منجر به پاسخ سریع گذرا و افزایش عملکرد پایداری می‌شود.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
In recent years, Hybrid Wind-Solar Energy Systems (HWSES) comprised of Photovoltaic (PV) and wind turbines have been utilized to reduce the intermittent issue of renewable energy generation units. The proposed research work provides optimized modeling and control strategies for a grid-connected HWSES. To enhance the efciency of the maximum power tracking of a grid-connected wind-driven Doubly Fed Induction Generator (DFIG) integrated with solar Photovoltaic (PV) system, connected to the DC link of the back-to-back converters of the Hybrid Wind-Solar Energy System (HWSES). Stator Flux-Oriented control is utilized to regulate the Grid Side Converter and Rotor Side Converter. The main objective of this paper is to apply the Maximum Power Point Tracking (MPPT) strategy to wind and solar PV systems to maximize the power extraction and to provide better integration of the hybrid systems into the electrical grids. Perturb and Observe (P&O) and Incremental Conductance (IC) MPPT algorithms are implemented to the solar PV system with varying solar insolation and their performances and efciencies are compared. For varying wind speeds, Tip Speed Ratio (TSR) and Optimal Torque (OT) MPPT algorithms are implemented and their performances and efciencies are compared for the hybrid system considering and integrating solar PV system. The optimal torque MPPT algorithm shows better responses when compared to the TSR method. A 2MW simulation model of the HWSES is developed and its performance is analyzed using MATLAB/Simulink environment. The implemented schemes have the advantage of tracking the optimal power output of the HWSES rapidly and precisely. Additionally, the provided schemes efectively control the power fowing through the HWSES and the utility grid, resulting in a quick transient response and enhanced stability performance.
Introduction
Renewable energies are certain to play a signifcant role in power generation in the future, due to the fast exhaustion of traditional energy sources. Wind and solar energy are the two main alternative energy sources that have the ability to alleviate some of the energy crisis. Nevertheless, independent investigation of such sources reveals that they are not entirely reliable due to their unpredictable existence [1]. Although, their utilization of hybrid energy schemes appears to be a more efcient and cost-efective approach in stand-alone implementations in remote locations where grid expansion is difcult. In [2] describes a new strategy for evaluating the efect of excessive allocation of renewableenergy-source (RES) integration on the operation of national power systems. Particularly, the approach begins with a review of the variance of RES development over ten years. Additionally, various simulation scenarios are described in terms of fuctuating wind power shares.
Conclusion
The simulation model of the proposed hybrid wind-solar energy system (HWSES) is presented in this paper using MATLAB/Simulink environment. This paper addresses the advantage of the solar PV model connected to the dclink of the back-to-back converter. It also addresses the reduced dependency of the power from the grid, thereby feeding the excess power to the grid. MPPT algorithms also play an important role in increasing the efciencies of the overall system. Simulation results on a standalone PV system using P&O clearly indicates that the algorithm is better, compared to IC in terms of efciency. Hence, this algorithm is used in the hybrid wind-solar system model to maximize the power capture from the solar. Wind solar hybrid system is simulated using the MATLAB Simulink model and uses TSR and OT MPPT algorithms to control and maximize the output power. The results show that the optimal torque system has a better dynamic response to the variation of the wind speed when compared to the TSR method. Hence, the optimal torque MPPT method shows better results for the proposed hybrid model. The implemented schemes have the advantage of tracking the optimal power output of the HWSES rapidly and precisely. Additionally, the provided schemes efectively control the power fowing through the HWSES and the utility grid, resulting in a quick transient response and enhanced stability performance and cost-efective approach in stand-alone implementations in remote locations where grid expansion is difcult.