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J-GLOBAL ID：202202276154049148   整理番号：22A0710344

リアルタイム太陽光発電システムにおける部分的遮光のための修正電力損失検出アルゴリズムの開発と実装

Development and Implementation of Modified Power Loss Detection Algorithm for Partial Shading in Real-time Photovoltaic System

著者 (5件)： Devaraj D. (Department of EEE, Kalasalingam Academy of Research and Education) ,  Roselyn J. Preetha (Department of EEE, SRM Institute of Science and Technology) ,  Nithya C. (Department of EEE, SRM Institute of Science and Technology) ,  Chandran C. Pranav (Power System Engineering, University of Washington) ,  Venkatesan R. (Ocean Observation Systems, National Institute of Ocean Technology)
資料名： IEEJ Journal of Industry Applications  (IEEJ Journal of Industry Applications)
巻： 11  号： 1  ページ： 88-96(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： F1055A  ISSN： 2187-1094  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 定常で乱されていない照射を受けるとき満足に働く,太陽光発電システムにおける最大電力点追跡の開発は,最大電力を得るために重要である。リアルタイム条件下では,太陽光パネルは部分的遮光のために常に均一照射を受けるとは限らず,それによってパネルからの総出力が低減する。部分的遮光グの存在は,太陽光パネルの性能特性における複数の局所的ピークの発生によって直接認識される。部分的遮光の間,従来の最大電力点追跡アルゴリズムは,大域的最大電力点を検出できないため,パネルを所望よりも遥かに低い効率で動作させる。本研究は,各種の照射条件と遮光パターンの下で,太陽光発電(PV)システムにおける部分的遮光状態の発生を正確に検出することを目指した。リアルタイムプラットホームに組み込まれたセンサなしで,太陽光発電アレイから発生する電力損失に基づく,部分的遮光検出機構を提案した。提案方法は,経験的定数やセンサなしで,各種の気候や気象条件の下でも,対費用効果が高く,正確である。提案した方法をリアルタイムセットアップで実験的に試験し,その結果を検証した。この方法は,現在の近似と電力損失法よりはるかに高い精度を提供し,最小数の変数を用いてこれを行った。提案した検出機構を最大電力点追跡(MPPT)アルゴリズムにおける他の既存の方法と比較し,このアルゴリズムが強力であることを証明した。提案した方法の性能を試験するために,National Instrument LabVIEWを用いたデータ収集を備えたリアルタイムPVシステムを開発した。仮想Bench-8012を,固有信号調整と共に高精度のデータ収集のために用いて,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)Virteex-5LX150を有するコンパクトなRIO-9081をMPPTアルゴリズムの実装に使用した。実験結果は,パネルの遮光を検出するための各種の遮光パターンと照射条件下でも検証された。かくして,検出アルゴリズムがパネルの遮光状態の検出において97%の効率を有することを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *太陽光発電 ,  電気損失 ,  実時間処理 ,  *アルゴリズム ,  追従制御 ,  電力 ,  *パネル ,  照射 ,  センサレス制御 ,  効果 ,  データ収集 ,  FPGA ,  気象条件 ,  *遮光
準シソーラス用語： *検出アルゴリズム ,  最大電力 ,  最大電力点追跡 ,  *太陽光パネル ,  太陽照射 ,  対費用効果 ,  電力損失

著者キーワード (4件)： 太陽光発電 ,  部分陰影 ,  グローバルピーク ,  電力損失法

分類 (1件)： 太陽光発電  (NB03090G)

引用文献 (20件)：

• (1) R. Hariharan, M. Chakkarapani, G. SaravanaIlango, and C. Nagamani: “A Method to Detect Photovoltaic Array Faults and Partial Shading in PV Systems”, IEEE Journal of Photovoltaics, Vol. 6, No. 5, pp. 1278-1285 (2016)
• (2) S. A. Rizzo and G. Scelba: “ANN based MPPT method for rapidly variable shading conditions”, Applied Energy, 145, pp. 124-132 (2015)
• (3) Ramyar, H. Iman-Eini, and S. Farhangi: “Global Maximum Power Point Tracking Method for Photovoltaic Arrays under Partial Shading Conditions”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 64, No. 4, pp. 2855-2864 (2017)
• (4) M. Miyatake, M. Veerachary, F. Toriumi, N. Fujii, and H. Ko: “Maximum Power Point Tracking of Multiple Photovoltaic Arrays: A PSO Approach”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 47, pp. 367-380 (2011)
• (5) J. Ahmed and Z. Salam: “A Maximum Power Point Tracking (MPPT) for PV system using Cuckoo Search with partial shading capability”, Applied Energy, Vol. 119, pp. 118-130 (2014)

タイトルに関連する用語 (7件)： リアルタイム ,  太陽光発電システム ,  遮光 ,  電力損失 ,  検出アルゴリズム ,  開発 ,  実装