A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm
Purpose. The production of electricity from solar energy is necessary because of the global consumption of this energy. This article’s study is based on increased energy extraction by improving maximum power point tracking (MPPT). From different MPPT techniques proposed, the perturb and observe (P&a...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/269209 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Electrical Engineering & Electromechanics |
Institution
Electrical Engineering & Electromechanics| id |
eiekhpieduua-article-269209 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-08-21T18:26:45Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
photovoltaic generator perturb and observe maximum power point tracking modified perturb and observe maximum power point tracking fuzzy logic control boost converter pulse-width modulation inverter three phase grid |
| spellingShingle |
photovoltaic generator perturb and observe maximum power point tracking modified perturb and observe maximum power point tracking fuzzy logic control boost converter pulse-width modulation inverter three phase grid Zerzouri, N. Ben Si Ali, N. Benalia, N. A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| topic_facet |
photovoltaic generator perturb and observe maximum power point tracking modified perturb and observe maximum power point tracking fuzzy logic control boost converter pulse-width modulation inverter three phase grid фотоелектричний генератор збурення та відстеження точки максимальної потужності модифіковане збурення та відстеження точки максимальної потужності нечітке логічне управління підвищуючий перетворювач інвертор з широтно-імпульсною модуляцією трифазна мережа |
| format |
Article |
| author |
Zerzouri, N. Ben Si Ali, N. Benalia, N. |
| author_facet |
Zerzouri, N. Ben Si Ali, N. Benalia, N. |
| author_sort |
Zerzouri, N. |
| title |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_short |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_full |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_fullStr |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_full_unstemmed |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_sort |
maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| title_alt |
A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm |
| description |
Purpose. The production of electricity from solar energy is necessary because of the global consumption of this energy. This article’s study is based on increased energy extraction by improving maximum power point tracking (MPPT). From different MPPT techniques proposed, the perturb and observe (P&O) technique is developed because of its low implementation cost and ease of implementation. Methods. A modified variable step-size P&O MPPT algorithm is investigated which uses fuzzy logic to automatically adjust step-size to better track maximum power point, compared with the conventional fixed step-size method. The variable step P&O improves the speed and the tracking accuracy. This controller is implemented on a boost DC-DC power converter to track the maximum power point. The suggested controlled solar energy system includes a boost converter, a voltage-source inverter, and a grid filter. The control scheme of a three-phase current-controlled pulse-width modulation inverter in rotating synchronous coordinate d-q with the proposed MPPT algorithm and feed-forward compensation is studied. Results. The photovoltaic grid-connected system controller employs multi-loop control with the filter inductor current of the inverter in the inner loop to achieve a fast dynamic response and the outer loop to control bus voltage for MPPT, the modeling, and control of three phase grid connected to photovoltaic generator is implemented in the MATLAB/Simulink environment and validated by simulation results. |
| publisher |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/269209 |
| work_keys_str_mv |
AT zerzourin amaximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm AT bensialin amaximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm AT benalian amaximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm AT zerzourin maximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm AT bensialin maximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm AT benalian maximumpowerpointtrackingofaphotovoltaicsystemconnectedtoathreephasegridusingavariablestepsizeperturbandobservealgorithm |
| first_indexed |
2025-07-17T11:49:35Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:49:35Z |
| _version_ |
1850412095722487808 |
| spelling |
eiekhpieduua-article-2692092023-08-21T18:26:45Z A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm A maximum power point tracking of a photovoltaic system connected to a three-phase grid using a variable step size perturb and observe algorithm Zerzouri, N. Ben Si Ali, N. Benalia, N. photovoltaic generator perturb and observe maximum power point tracking modified perturb and observe maximum power point tracking fuzzy logic control boost converter pulse-width modulation inverter three phase grid фотоелектричний генератор збурення та відстеження точки максимальної потужності модифіковане збурення та відстеження точки максимальної потужності нечітке логічне управління підвищуючий перетворювач інвертор з широтно-імпульсною модуляцією трифазна мережа Purpose. The production of electricity from solar energy is necessary because of the global consumption of this energy. This article’s study is based on increased energy extraction by improving maximum power point tracking (MPPT). From different MPPT techniques proposed, the perturb and observe (P&O) technique is developed because of its low implementation cost and ease of implementation. Methods. A modified variable step-size P&O MPPT algorithm is investigated which uses fuzzy logic to automatically adjust step-size to better track maximum power point, compared with the conventional fixed step-size method. The variable step P&O improves the speed and the tracking accuracy. This controller is implemented on a boost DC-DC power converter to track the maximum power point. The suggested controlled solar energy system includes a boost converter, a voltage-source inverter, and a grid filter. The control scheme of a three-phase current-controlled pulse-width modulation inverter in rotating synchronous coordinate d-q with the proposed MPPT algorithm and feed-forward compensation is studied. Results. The photovoltaic grid-connected system controller employs multi-loop control with the filter inductor current of the inverter in the inner loop to achieve a fast dynamic response and the outer loop to control bus voltage for MPPT, the modeling, and control of three phase grid connected to photovoltaic generator is implemented in the MATLAB/Simulink environment and validated by simulation results. Мета. Виробництво електроенергії із сонячної енергії необхідне через глобальне споживання цієї енергії. Дослідження цієї статті ґрунтується на збільшенні вилучення енергії за рахунок покращення відстеження точки максимальної потужності (MPPT). З різних запропонованих методів MPPT був розроблений метод збурення та спостереження (P&O) через його низьку вартість реалізації та простоту реалізації. Методи. Досліджується модифікований алгоритм P&O MPPT зі змінним розміром кроку, який використовує нечітку логіку для автоматичного налаштування розміру кроку для кращого відстеження точки максимальної потужності порівняно із звичайним методом фіксованого розміру кроку. Змінний крок P&O підвищує швидкість та точність відстеження. Цей контролер реалізований на перетворювачі, що підвищує потужності постійного струму для відстеження точки максимальної потужності. Пропонована керована сонячна енергетична система включає підвищуючий перетворювач, інвертор джерела напруги і мережевий фільтр. Досліджується схема управління трифазним струмокерованим інвертором з широтно-імпульсною модуляцією в синхронній координаті, що обертається, d-q із запропонованим алгоритмом MPPT і попереджувальною компенсацією. Результати. Контролер фотоелектричної системи, підключеної до мережі, використовує багатоконтурне керування зі струмом індуктора фільтра інвертора у внутрішньому контурі для досягнення швидкого динамічного відгуку та зовнішнім контуром для керування напругою шини для MPPT, моделювання та керування трифазною мережею. підключений до фотогальванічного генератора, реалізований у середовищі MATLAB/Simulink та підтверджений результатами моделювання. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2023-08-21 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/269209 10.20998/2074-272X.2023.5.06 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2023); 37-46 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2023); 37-46 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2023); 37-46 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/269209/279988 Copyright (c) 2023 N. Zerzouri, N. Ben Si Ali, N. Benalia http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |