Hussain A. Attia, Yousif Ismail Al Mashhadany, Beza N. Getu
الملخص العربي
تقترح هذه الورقة تصميمًا كاملاً مع جميع المراحل المضمنة لنظام كهروضوئي مستقل عالي الأداء يعتمد على مكونات إلكترونية منفصلة. يقترح التصميم حلاً لتقليل أو القضاء على تذبذب جهد التيار المستمر الموفر للوحة الشمسية بسبب تغيرات الطقس. تشمل المراحل الداخلية المقترحة محول تعزيز DC-DC الذي يتحكم بشكل مباشر في دورة العمل لنبض تبديل المحرك عن طريق استشعار مستوى جهد الخرج الشمسي. تقترح المرحلة التالية محول تعديل عرض النبض الجيبي أحادي القطب (SPWM) مع دائرة كاشف معابر صفري تم تصميمه بموجة مرجعية أعلى معدلة للطاقة مقارنةً بـ SPWM التقليدي. يتحكم SPWM المعدل في مؤشر التعديل لتثبيت التقلب في جهد التيار المتردد الناتج. تم تصميم نوع الفلتر المحدد LCL-Filter لتقليل تأثير التوافقيات على جهد الحمل. من ناحية أخرى ، تم تصميم مصدر طاقة تيار مستمر دقيق لتوفير جهد ثابت ثابت مطلوب لجميع الدوائر الإلكترونية المضمنة ؛ جهد اللوحة الشمسية هو مدخل إلى مصدر طاقة التيار المستمر المصمم. تعكس قياسات التوزيع التوافقي الكلي ، ومستويات جهد الخرج المستقرة لمحول DC-DC ، ومصدر طاقة التيار المستمر ، وتثبيت جهد الحمل فعالية النظام الكهروضوئي المقترح. تشير نتائج المحاكاة المرضية إلى وجود وعد بتنفيذ التصميم الإلكتروني المقترح باستخدام مكونات منفصلة كنموذج عملي.
الملخص الانجليزي
This paper proposes a full design with all included stages of a high performance standalone photovoltaic system based on discrete electronic components. The design proposes a solution to reduce or eliminate the fluctuation of the supplied DC voltage of solar panel due to weather variations. The proposed internal stages include DC-DC boost converter that controls directly the duty cycle of the drive switching pulse by sensing the level of solar output voltage. The next stage proposes a modified unipolar Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) inverter with Zero Crossing Detector circuit that is designed with a modified higher power reference wave compared with traditional SPWM. The modified SPWM controls the Modulation Index to stabilize the fluctuation in the output AC voltage. The selected filter type LCL-Filter is designed to minimize the effect of harmonics on the load voltage. On the other hand, an accurate DC power supply is designed to provide the required stable DC voltages for all included electronic circuits; the solar panel voltage is an input to the designed DC power supply. Total Harmonic Distribution measurements, the stable output voltage levels of the DC-DC converter, DC power supply, and the stabilization of the load voltage reflect the effectiveness of the proposed photovoltaic system. The satisfactory simulation results indicate that there is a promise to implement the proposed electronic design by using discrete components as practical model.
تاريخ النشر
02/07/2014
الناشر
ICREGA’14 - Renewable Energy: Generation and Applications
الاستاذ الدكتور يوسف اسماعيل محمد المشهداني | Prof. Dr. Yousif Ismail Al Mashhadany | 10404