Distributed maximum power point tracking with overvoltage protection for pv systems

• Carlos Andres Ramos Paja ^[1] ; Andrés Julián Saavedra Montes ^[1] ; Massimo Vitelli
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 80, Nº. 178, 2013, págs. 141-150
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Seguimiento distribuido del punto de maxima potencia con proteccion de sobrevoltaje
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• Resumen
  • español

    Este artículo presenta una solución integral al problema de sobrevoltaje en sistemas fotovoltaicos, el cual aparece cuando las salidas de los convertidores DC-DC de sistemas fotovoltaicos se conectan en serie y simultáneamente se implementa una estructura de seguimiento distribuido del punto de máxima potencia. Las condiciones de operación que causan el sobrevoltaje en las salidas de los convertidores DC-DC se discuten en detalle a la vez que se ilustran las consecuencias del problema. La solución propuesta está basada en una estructura que incluye un controlador no lineal, dos controladores lineales y un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia. Esta solución regula el voltaje de los paneles fotovoltaicos, sigue el punto de máxima potencia y limita el voltaje de salida del convertidor DC-DC para evitar la destrucción del mismo. La estructura de control no lineal es validada experimentalmente utilizando un convertidor elevador y un panel fotovoltaico BP585. Los resultados de simulación muestran que la solución integral propuesta en este artículo permite la operación de paneles fotovoltaicos en los puntos de máxima potencia factibles y mantiene la integridad de los convertidores DC-DC a través de la protección de sobrevoltaje

  • English

    This paper presents an integral solution of the overvoltage problem caused by mismatched conditions when DC-DC converter outputs of PV systems are connected in series, and a distributed maximum power point tracking architecture is implemented. The operating conditions that cause the overvoltage problem are discussed in detail and the consequences of the overvoltage problem are illustrated. The proposed solution is based on a structure that includes a non-linear controller, two linear controllers, and a maximum power point tracking algorithm. Such a solution makes it possible to regulate the PV voltage according to the MPPT controller commands and to limit the DC-DC converter output voltage to avoid damages. The non-linear control structure is experimentally validated with a boost converter and a BP585 PV panel. Simulation results show that the proposed integral solution allows the operation of PV panels in the feasible maximum power point and protects the integrity of the DC-DC converters, avoiding the overvoltage problem caused by mismatched conditions