Дослідження системи перетворення енергії на сонячних електростанціях за рахунок використання розподіленого відстеження максимальної потужності фотоелектричної панелі

Abstract

UA: Проведено аналіз перетворювачів, що керують лише частиною вихідної потужності у фотоелектричних системах. Розглянуто архітектуру розподіленого відстеження максимальної потужності, що є одним з найбільш перспективних рішень для подолання недоліків, пов’язаних зі зменшенням енергоефективності фотоелектричних панелей. Наведено топологію автотрансформаторного прямоходового перетворювача постійного струму для фотоелектричних панелей. Подано принцип роботи перетворювача та протікання струму у схемі під час перемикання. Отримано методику розрахунку вихідної потужності перетворювача в архітектурі DMPPT з послідовним з’єднанням, при якому напруга кола фіксується центральним інвертором, залежить від генерованої потужності фотоелектричних панелей, підключених до одного кола. Проведено розрахунок генерованої потужності фотоелектричними панелями залежно від стану їхнього затінення.

EN: One of the most important purpose of photovoltaic power plants is to obtain the maximum possible energy. The analysis of converters controlling only a part of the output power in photovoltaic systems was carried out. The architecture of distributed maximum power tracking is one of the most promising solutions to overcome the shortcomings associated with the reduction of the energy efficiency of photovoltaic panels. It was determined that in order to obtain greater flexibility regarding the number of photovoltaic panels in a photovoltaic circuit, a voltage converter is needed that can both increase and decrease the output voltage. The topology of the autotransformer DC converter for photovoltaic panels is given. The main component of the topology of the forward converter is the autotransformer. The principle of operation of the converter and the flow of current in the circuit during switching are presented. The power generated by photovoltaic panels was calculated depending on the state of their shading. Assuming that all PV panels generate maximum power regardless of the shading condition, the input voltage and power of the converter are established. The method of calculating the output power of the converter in the DMPPT architecture with a series connection, in which the circuit voltage is fixed by the central inverter, depends on the generated power of the photovoltaic panels connected to one circuit, is obtained. Regardless of the inverter topology, the higher the percentage of shaded PV panels, the less power can be produced. Increased converter efficiency means that more power can be produced in a solar power plant by using an autotransformer step-up converter. The main features of the proposed converter are high efficiency and the ability to both increase and decrease the output voltage relative to the input voltage.