Phtovoltaic energy production control strategy : validation of the reduced power point tracking model

Photovoltaic panel are using the Maximum Power Point Tracking. It permits to get the maximum power available at each instant and thus increase the efficiency of the PV panel. In island mode or stand alone, it might not be necessary to track the maximum power as the storage is limited and the consumption can be less than the energy used over a day. Connected to the grid, it obliges the network to deal with peak of power and this is not predictable. The Reduced Power Point Tracking limits the power by not tracking the MPPT, but by giving the right power require for each instant. This allows for the photovoltaic panel to become programmable by controlling the amount of power that need to be injected to the load. It is also required that the Reduced Power Point Tracking gives the ability to search the Maximum Power Point Tracking in certain cases. The system is composed of a solar panel, a DC/DC converter where the load is directly connected, and a control system. The control system results in the Reduced Power Point alogorithm to determine the voltage reference and then applied to an hybrid current mode control, with an external loop proportional integrator to convert the difference of voltage into the inductor current reference and with the internal loop using the sliding mode control to obtain the duty cycle command which is then sent to the boost converter. A special attention has been taken for the references because they were the source of multiple error. The task of this study was to determine the range of voltage application for the photovoltaic panel. Indeed, since two point can pretend to deliver the power required but at different voltage and thus also to different current. The two points are respectively named left-side and right-side and it is referring to the Maximum Power Point. Different scenarios will be applied, the first one the variation of the irradiance and the second one the variation of the power of the load. Some theory was viewed to evaluate the response of the system and will be then checked with the simulation. The result obtained showed the the left-side presents better characteristic such as robustness and precision, even if the rapidity of the system is reduced.

I pannelli fotovoltaici utilizzano il rilevamento del punto di massima potenza. Permette di ottenere la massima potenza disponibile in ogni istante e quindi aumentare l'efficienza del pannello fotovoltaico. In modalità isola o stand alone, potrebbe non essere necessario tenere traccia della potenza massima poiché lo stoccaggio è limitato e il consumo può essere inferiore all'energia utilizzata in un giorno. Collegato alla rete, obbliga la rete a gestire il picco di potenza e questo non è prevedibile. Il rilevamento del punto di alimentazione ridotto limita la potenza non monitorando l'MPPT, ma fornendo la giusta potenza richiesta per ogni istante. Ciò consente al pannello fotovoltaico di diventare programmabile controllando la quantità di energia che deve essere iniettata nel carico. È inoltre necessario che il rilevamento del punto di alimentazione ridotto dia la possibilità di cercare il rilevamento del punto di alimentazione massimo in determinati casi. Il sistema è composto da un pannello solare, un convertitore CC / CC in cui il carico è direttamente collegato e un sistema di controllo. Il sistema di controllo determina l'alogoritmo del punto di potenza ridotto per determinare il riferimento di tensione e quindi applicato a un controllo della modalità di corrente ibrida, con un integratore proporzionale ad anello esterno per convertire la differenza di tensione nel riferimento di corrente dell'induttore e con l'anello interno usando lo scorrimento controllo della modalità per ottenere il comando del duty cycle che viene quindi inviato al convertitore boost. Un'attenzione speciale è stata posta per i riferimenti perché erano la fonte di errori multipli. Il compito di questo studio era di determinare il campo di applicazione della tensione per il pannello fotovoltaico. In effetti, poiché due punti possono fingere di fornire la potenza richiesta ma a voltaggio diverso e quindi anche a corrente diversa. I due punti sono rispettivamente denominati lato sinistro e lato destro e si riferiscono al punto di massima potenza. Verranno applicati diversi scenari, il primo la variazione dell'irradiamento e il secondo la variazione della potenza del carico. Qualche teoria è stata vista per valutare la risposta del sistema e verrà quindi verificata con la simulazione. Il risultato ottenuto ha mostrato che il lato sinistro presenta caratteristiche migliori come robustezza e precisione, anche se la rapidità del sistema è ridotta.