Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması
Yıl: 2021 Cilt: 36 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1595 - 1611 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.685751 İndeks Tarihi: 11-11-2022
Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması
Öz: Bu çalışmada, tasarlanan 8, 16 ve 32’li düzensiz darbe yoğunluk modülasyon (PDM) dağılım kontrollü seri rezonans dönüştürücü ile fotovoltaik (PV) panellerden elde edilen maksimum güç yüke aktarılmıştır. Çalışmada PDM dağılım uzunluklarının değişimine bağlı olarak sistemde meydana gelen değişiklikler analiz edilmiştir. Değişen PDM dağılım uzunlukları ile farklı güneş ışınım koşullarında rezonans frekansında maksimum güç noktası takibi (MPPT) yapılarak çıkış gücünün kontrol edilmesi sağlanmıştır. PV sistemin her güç noktasında faz kilitleme döngü (PLL) tekniği kullanılarak sıfır akım anahtarlama (ZCS) koşulları sağlanmıştır. Böylece rezonans frekansında uygun anahtarlama koşulları sürekli takip edilerek yumuşak anahtarlama gerçekleştirilmiştir. PV panellerdeki maksimum gücün takip edilebilmesi için artan iletkenlik (IC) algoritması kullanılmış ve yeni bir yöntem olan PDM kontrollü IC MPPT algoritması ile %99’un üzerinde takip verimliliği elde edilmiştir.
Anahtar Kelime: Comparison of the various irregular pulse density modulation (PDM) control pattern lengths for resonant converter with photovoltaic (PV) integration
Öz: In this study, the maximum power obtained from photovoltaic (PV) panels was transferred the load using the proposed 8, 16 and 32 irregular pulse density modulation (PDM) pattern controlled series resonant converter. In the study, changes in the system occurred due the variations in PDM pattern lengths were analyzed. The output power was controlled by providing maximum power point tracker (MPPT) at different solar irradiation values with varying PDM pattern lengths. Zero current switching (ZCS) conditions were achieved by using phase locked loop (PLL) technique at each power point of the PV system. Therefore, soft switching was realized by continuously tracking the appropriate switching conditions at the resonant frequency. Incremental conductance (IC) algorithm was used to track the maximum power in PV panels and tracking efficiency of a novel PDM controlled IC MPPT algorithm was obtained above 99%.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Yılancı A., Performance analysis of a photovoltaic panel cooled by thermoelectric effect, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture Gazi University, 35 (2), 619-634, 2020.
- 2. Ozbay H., Karafil A., Onal Y., et al. The monitoring of monthly, seasonal and yearly optimum tilt angles by raspberry pi card for Bilecik city, Turkey, Energy Procedia, 113, 311-318, 2017.
- 3. Li X., Wen H., Jiang L., et al. An improved mppt method for pv system with fast-converging speed and zero oscillation, IEEE Trans. Ind. Appl., 52 (6), 5051-5064, 2016.
- 4. Kollimalla S.K., Mishra M.K., A novel adaptive P&O MPPT algorithm considering sudden changes in the irradiance, IEEE Trans. Energy Convers., 29 (3), 602- 610, 2014.
- 5. Yang Y., Wen H., Adaptive perturb and observe maximum power point tracking with current predictive and decoupled power control for grid-connected photovoltaic inverters, J. Mod. Power Syst. Clean Energy, 7 (2), 422-432, 2019.
- 6. Zakzouk N.E., Elsaharty M.A., Abdelsalam A.K., et al. Improved performance low-cost incremental conductance PV MPPT technique, IET Renewable Power Gener., 10 (4), 561-574, 2016.
- 7. Kumar N., Singh B., Panigrahi B.K., et al. Integration of solar PV with low-voltage weak grid system: using normalized Laplacian kernel adaptive Kalman filter and learning based InC algorithm, IEEE Trans. Power Electron., 34 (11), 10746-10758, 2019.
- 8. Killi M., Samanta S., Modified perturb and observe MPPT algorithm for drift avoidance in photovoltaic systems, IEEE Trans. Ind. Electron., 62 (9), 5549-5559, 2015.
- 9. Hassoin M.Z., Rahim N.A., Selvaraj J., Recent progress and development on power DC-DC converter topology, control, design and applications: A review, Renewable Sustainable Energy Rev., 81, 205-230, 2018.
- 10. Oncu S., Karafil A., Pulse density modulation controlled converter for PV systems, Int. J. Hydrogen Energy, 42 (28), 17823-17830, 2017.
- 11. Karafil A., Ozbay H., Oncu S., Design and analysis of single-phase grid-tied inverter with PDM MPPT- controlled converter, IEEE Trans. Power Electron., 35 (5), 4756-4766, 2020.
- 12. Nil M., Öztürk Y., Özdemir S., et al. Half bridge LLC resonance converter reliability analysis for OLED TV, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture Gazi University, 34 (3), 1295-1313, 2019.
- 13. Jabbari M., Farzanehfard H., Family of soft-switching resonant DC-DC converters, IET Power Electron., 2 (2), 113-124, 2009.
- 14. Emrani A., Adib E., Farzanehfard H., Single-switch soft-switched isolated DC–DC converter, IEEE Trans. Power Electron., 27 (4), 1952-1957, 2011.
- 15. Karafil A., Ozbay H., Oncu S., Power control of resonant converter MPPT by pulse density modulation, In: Proceedings of the 10th IEEE International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO), Bursa-Turkey, 360-364, 30 November-2 December, 2017.
- 16. Fujita H., Akagi H., Pulse-density-modulated power control of a 4 kW, 450 kHz voltage-source inverter for induction melting applications, IEEE Trans. Ind. Appl., 32 (2), 279-286, 1996.
- 17. Daryaei M., Ebrahimi M., Khajehoddin S.A., Alternative approach to analysis and design of series resonant converter at steady state, IEEE Trans. Ind. Electron., 66 (6), 4424-4435, 2019.
- 18. Ryu S.H., Kim D.H., Kim M.J., et al. Adjustable frequency–duty-cycle hybrid control strategy for full- bridge series resonant converters in electric vehicle chargers, IEEE Trans. Ind. Electron., 61 (10), 5354- 5362, 2014.
- 19. Esteve V., Sanchis-Kilders E., Jordán J., et al. Improving the efficiency of IGBT series-resonant inverters using pulse density modulation, IEEE Trans. Ind. Electron., 58 (3), 979-987, 2011.
- 20. Namadmalan A., Universal tuning system for series- resonant induction heating applications, IEEE Trans. Ind. Electron., 64 (4), 2801-2808, 2016.
- 21. Nagarajan B., Sathi R.R., Phase locked loop based pulse density modulation scheme for the power control of induction heating applications, J. Power Electron., 15 (1), 65-77, 2015.
- 22. Öncü S., Sazak B.S., Power control of single switch inverter with deleting some control pulses, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture Gazi University, 21 (1), 123-127, 2006.
- 23. Sandali A., Cheriti A., Sicard P., Comparison of the various PDM control modes, In: IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT'04), Hammamet-Tunisia, 574-579, 8-10 December, 2014.
- 24. Leung H.Y., McCormick D., Budgett D.M., et al. Pulse density modulated control patterns for inductively powered implantable devices based on energy injection control, IET Power Electron., 6 (6), 1051-1057, 2013.
| APA | karafil a (2021). Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. , 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| Chicago | karafil akif Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. (2021): 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| MLA | karafil akif Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. , 2021, ss.1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| AMA | karafil a Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. . 2021; 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| Vancouver | karafil a Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. . 2021; 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| IEEE | karafil a "Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması." , ss.1595 - 1611, 2021. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| ISNAD | karafil, akif. "Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması". (2021), 1595-1611. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.685751 |
| APA | karafil a (2021). Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(3), 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| Chicago | karafil akif Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36, no.3 (2021): 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| MLA | karafil akif Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.36, no.3, 2021, ss.1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| AMA | karafil a Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(3): 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| Vancouver | karafil a Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(3): 1595 - 1611. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| IEEE | karafil a "Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36, ss.1595 - 1611, 2021. 10.17341/gazimmfd.685751 |
| ISNAD | karafil, akif. "Fotovoltaik (PV) entegrasyonlu rezonans dönüştürücü için çeşitli düzensiz darbe yoğunluk modülasyonu (PDM) kontrol dağılımı uzunluklarının karşılaştırılması". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/3 (2021), 1595-1611. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.685751 |
