<b>Impact of modified perturb and observe control on MPPT of PV/battery fed three - port DC‐DC converter

Abstract

ABSTRACT. This paper presents the modified perturb and observe (P&O) maximum power point tracking (MPPT) method for photovoltaic (PV) fed three-port DC-DC converter in PV/battery hybrid system. The proposed MPPT technique reduces the drift problem which occurs in the conventional MPPT methods by including the data of change in current (ΔI) in addition to the data used in the conventional P&O algorithm. The drift phenomenon and its effects are clearly demonstrated in this paper. The ability of the proposed P&O method to address this issue is proved by comparing the conventional P&O algorithm in different modes of operation. The performance assessment includes peak overshoot, settling time, MPP ratio and stability. The experimental validation was implemented using DSPIC30F4011 microcontroller. From the analysis and results, it could be seen that the modified P&O showed better performance in terms of accuracy in tracking the maximum power, less tracking time, high MPP ratio and reduced drift in the changing weather conditions. Keywords: current-voltage characteristics, DC-DC power converters, drift, photovoltaic systems, power demand, pulse width modulation.Impacto da modificação perturbar e observar de controle na MPPT de PV / bateria fed Três -port conversor DC-DC RESUMO. Este artigo apresenta o método de monitoramento de ponto de potência máximo (MPPT) modificado e observado (P&O) para o conversor DC-DC de três portas alimentado por energia fotovoltáica (PV) no sistema híbrido PV/bateria. A técnica MPPT proposta reduz o problema de deslocamento (drift) que ocorre nos métodos MPPT convencionais, incluindo os dados de mudança na corrente (ΔI), além dos dados usados no algoritmo P&O convencional. O fenômeno do deslocamento (drift) e seus efeitos estão claramente demonstrados neste artigo. A capacidade do método de P&O proposto para resolver este problema é comprovado comparando com o algoritmo de P&O convencional em diferentes modos de operação. A avaliação de desempenho inclui o superávit do pico, tempo de estabilização, relação de MPP e estabilidade. A validação experimental foi implementada usando o microcontrolador DSPIC3o30F4011. A partir da análise e dos resultados, verificou-se que o P&O modificado mostrou melhor desempenho em termos de precisão no rastreamento da potência máxima, menor tempo de rastreamento, alta relação de MPP e deslocamento reduzido nas condições climáticas em constante mudança.Palavras-chave: características corrente-tensão, conversores de potência DC-DC, deslocamento, sistemas fotovoltáicos, demanda de energia, modulação de largura de pulso.

Study and evaluation of distributed power electronic converters in photovoltaic generation applications

“…If a reference value is used, that is either the PV input current or voltage, then this requires the use of a regulator to ensure that the converter retains a stable operation while providing the maximum amount of energy at the stated reference. The perturbation attempts to reach the MPP when the voltage reference is less than the voltage at the MPP point; (b) the perturbation attempts to reach the MPP when the voltage reference is higher than the voltage at the MPP point [48].…”

“…Figure 2.10: The P-V characteristics of the PV operating points using the P&O algorithm. (a)The perturbation attempts to reach the MPP when the voltage reference is less than the voltage at the MPP point; (b) the perturbation attempts to reach the MPP when the voltage reference is higher than the voltage at the MPP point[48].…”