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Analysis and Design of Single-Phase Photovoltaic Grid-Connected Inverter
Jaehwe Shim Department of Embedded SW
Graduate School, Kwangwoon University Seoul, Korea
Abstract
This paper proposed a new maximum power point tracking(MPPT) algorithm to find true maximum power point(MPP) for mismatched PV(Photovoltaic) modules. And also, various anti-islanding algorithms for grid-connected PV system were analyzed comparatively. At first, in order to have PV PCS maximum power generation efficiency, maximum power point trackers are used to operate a solar PV panel at its MPP. A number of MPPT algorithms has been used in the past such as P&O, IncCond, etc. But these algorithm cannot track true maximum power point under mismatched PV modules caused by clouds, shadow, and snow. The multiple local maxima can be existed on PV characteristic curve under mismatched PV modules. Therefore, the proposed MPPT algorithm, which is capable of tracking the true MPP under mismatched PV, is verified by simulation and experiment. In addition, this paper covered various anti-islanding methods for distributed grid-connected PV PCS. The islanding is that the phenomenon wherein the distributed PV PCS does not detect the interruption due to the power failures and faults, but dose continue operation. Islanding phenomenon can cause to have maintenance engineer in danger and to have application load damaged. Therefore grid-connected PV PCS must be disconnected while detecting the islanding phenomenon within the specified time, which secures safety and reliability. In this paper past various anti-islanding algorithms were explained and verified validity comparatively. For the validity of the proposed MPPT algorithm, 3kW PV system was designed with connected PV simulator.
LINK
http://www.mediafire.com/file/zxhzxcphv8p7la1/Analysis_and_Design_of_Single_Phase_Photovoltaic_Grid_Connected_Inverter.pdf
Possui graduação em Engenharia Elétrica (2012), mestrado (2014) e doutorado (2017) pela Universidade Federal de Santa Maria. Atua principalmente nos seguintes temas: projeto e segurança de sistemas fotovoltaicos, conversores estáticos aplicados a sistemas fotovoltaicos e gerenciamento de potência/energia de sistemas híbridos. De 2012 a 2015, foi sócio-fundador da empresa Sonnen Energia. Atualmente é professor da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM - Campus Cachoeira do Sul). É membro da IEEE, da Associação Gaúcha de Energia Solar (AGESOLAR) e da Associação Brasileira de Geração Distribuída (ABGD).
Possui graduação em Licenciatura com ênfase em Eletricidade (1978), graduação em Engenharia Elétrica (1978), mestrado em Engenharia Elétrica (1981), todos pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e doutorado em Engenharia Elétrica pelo Institut National Polytechnique de Toulouse, França (1986). Galgou todos os níveis da carreira de magistério por concurso público, chegando a Professor Titular em janeiro de 1993. Atualmente é líder do INEP (Instituto de Eletrônica de Potência), e professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina, onde leciona disciplinas de graduação e pós-graduação. Foi Chefe do Departamento de Engenharia Elétrica da UFSC por dois mandatos entre abril de 2007 a abril de 2011. Foi Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica do Centro Tecnológico da UFSC. Sócio Fundador da SOBRAEP (Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência). Foi Presidente da SOBRAEP (Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência). Já desenvolveu vários projetos tecnológicos em parceria com Empresas Nacionais. É membro das Sociedades: SOBRAEP, SBA e IEEE. É credenciado pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFSC para orientar alunos em dissertação de mestrado e em tese de doutorado. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Eletrônica de Potência, atuando principalmente nos seguintes temas: conversores estáticos CC-CC e CC-CA, correção de fator de potência, qualidade de energia, processamento eletrônico da energia elétrica, redes ativas de distribuição, sistemas de geração distribuída, microrredes CC e CA, simulação de conversores estáticos e acionamentos elétricos. Possui em torno de 300 artigos científicos. Publicou dois livros nacionais na área de Eletrônica de Potência e dois capítulos de livros internacionais na área de processamento eletrônico da energia solar fotovoltaica.
Engenheiro Eletricista formado pela Universidade Federal do Pará e Doutor pelo Programa de Pós-graduação em Energia da Universidade de São Paulo. É secretário do Comitê de Estudos em Sistemas Fotovoltaicos do COBEI/ABNT e membro diretor da Associação Brasileira de Energia Solar. Trabalha nas áreas de engenharia elétrica, sistemas fotovoltaicos e energias renováveis, em aplicações isoladas e conectadas à rede.
