Sensorless MPPT Control of Grid-Connected Wind Energy System Based on PMSG

Emre Avcı

Makale detayları

Sensorless MPPT Control of Grid-Connected Wind Energy System Based on PMSG

Yazarlar:

Emre Avcı

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Güç Elektroniği

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.36 Issue 2, pp.923-933

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317096

pISSN:

1308-9072

Anahtar kelimeler:

Özet:

 In wind energy systems, increasing system efficiency by maximizing the usage of wind speed has become an important issue. In this study, a single-phase grid-connected Maximum Power Point Tracking MPPT system that does not use a speed sensor or any motor control algorithm under variable wind speeds is proposed. In the proposed system, a Permanent Magnet Synchronous Generator PMSG is chosen as the generator, and a diode rectifier circuit is used at its output. To achieve the necessary DC bus voltage for grid connection at variable speeds, a DC-DC boost converter is included. The system is simplified by not using any motor control techniques and by employing PI and PR controllers for regulation. Additionally, the use of a diode rectifier instead of a controlled rectifier at the PMSG output reduces the systems cost and size. The proposed MPPT system, with a nominal power of 2kW and a bus voltage of 400V, was tested in simulation studies. The results demonstrated the systems performance and accuracy.

 In wind energy systems, increasing system efficiency by maximizing the usage of wind speed has become an important issue. In this study, a single-phase grid-connected Maximum Power Point Tracking MPPT system that does not use a speed sensor or any motor control algorithm under variable wind speeds is proposed. In the proposed system, a Permanent Magnet Synchronous Generator PMSG is chosen as the generator, and a diode rectifier circuit is used at its output. To achieve the necessary DC bus voltage for grid connection at variable speeds, a DC-DC boost converter is included. The system is simplified by not using any motor control techniques and by employing PI and PR controllers for regulation. Additionally, the use of a diode rectifier instead of a controlled rectifier at the PMSG output reduces the systems cost and size. The proposed MPPT system, with a nominal power of 2kW and a bus voltage of 400V, was tested in simulation studies. The results demonstrated the systems performance and accuracy.

 In wind energy systems, increasing system efficiency by maximizing the usage of wind speed has become an important issue. In this study, a single-phase grid-connected Maximum Power Point Tracking MPPT system that does not use a speed sensor or any motor control algorithm under variable wind speeds is proposed. In the proposed system, a Permanent Magnet Synchronous Generator PMSG is chosen as the generator, and a diode rectifier circuit is used at its output. To achieve the necessary DC bus voltage for grid connection at variable speeds, a DC-DC boost converter is included. The system is simplified by not using any motor control techniques and by employing PI and PR controllers for regulation. Additionally, the use of a diode rectifier instead of a controlled rectifier at the PMSG output reduces the systems cost and size. The proposed MPPT system, with a nominal power of 2kW and a bus voltage of 400V, was tested in simulation studies. The results demonstrated the systems performance and accuracy.

 Rüzgâr enerji sistemlerinde, değişken rüzgâr hızından maksimum bir şekilde faydalanarak sistem veriminin arttırılması önemli konulardan biri haline gelmiştir. Bu çalışmada değişken rüzgâr hızları altında hız sensörü ve herhangi bir motor kontrol algoritması kullanmayan tek fazlı şebeke bağlantılı Maksimum Güç Noktası Takibi MGNT sistemi önerilmiştir. Önerilen sistemde generatör olarak Kalıcı Mıknatıslı Senkron Generatör KMSG tercih edilmiş ve çıkışında diyotlu doğrultucu devre kullanılmıştır. Değişken hızlarda şebeke bağlantısını sağlayabilmek için gerekli DA bara gerilimini yakalamak amacıyla DA-DA yükseltici devreye yer verilmiştir. Sistemde herhangi bir motor kontrol tekniğinin kullanılmaması ve PI Proportional-Integral ile PR Proportional-Resonant kontrolcüleriyle denetimlerin sağlanmasıyla sistem basit yapılı bir hale getirilmiştir. Ayrıca KMSG çıkışında kontrollü doğrultucu yerine diyotlu doğrultucu kullanılmasıyla sistem maliyeti ve boyutu nispeten azaltılmıştır. Yapılan benzetim çalışmalarında önerilen 2kW nominal güce ve 400V bara gerilime sahip MGNT sistemi test edilmiştir. Sonuçlar sistemin performansını ve doğruluğunu göstermektedir.

Makale detayları

Sensorless MPPT Control of Grid-Connected Wind Energy System Based on PMSG

Yazarlar:

Emre Avcı

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Güç Elektroniği

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.36 Issue 2, pp.923-933

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317096

pISSN:

1308-9072

Wind energy

MPPT

maximum power

inverter

grid.Rüzgâr enerjisi

MGNT

Maksimum güç

Evirici

Şebeke

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Emre Avcı

Yayıncı: Fırat University

Ana Başlıklar: Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Güç Elektroniği

Dergi: Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.36 Issue 2, pp.923-933

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 9/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001317096

pISSN: 1308-9072

Sayı

Yazarlar:

Emre Avcı

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Güç Elektroniği

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.36 Issue 2, pp.923-933

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001317096

pISSN:

1308-9072