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EANFIS-based Maximum Power Point Tracking for Standalone PV System
IETE Journal of Research ( IF 1.5 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1080/03772063.2020.1788425
P. Veera Manikandan 1 , S. Selvaperumal 2
Affiliation  

The design and development of eco-friendly renewable energy sources is a critical process in the power generation system. Power generation of photovoltaic system depend on temperature and irradiation. Variation of atmospheric conditions need to find points for every instant on V-I characteristics of PV in which maximum power transfer from source to load is achieved. This work deals with Maximum Power Point Tracking (MPPT) method based on Adaptive Neuro Fuzzy Interference System (EANFIS) in standalone operation. The novelty is introduced in the design of inverter, motor selection, and maximum power point tracking. Quasi-Z-source inverter (qZSI) is designed with Z-shaped impedance network to continuously draw constant current from solar panel. MPPT enhance the efficiency of PV panel via load matching; however, it may be affected by environmental changes. Hence, an EANFIS-based MPPT technique is used in the proposed work to confirm maximum power delivery to current motor. The proposed method is the combination of Particle Swarm Optimization (PSO) and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). Training stage of ANFIS is optimized by PSO to handle switching angle of Multi-Level Inverter (MLI) and generate harmonic-less control voltage, hence named Enhanced ANFIS (EANFIS). Voltage and current control of solar panel decide maximum power generation which is verified using Simulink and practical environment. Thus, EANFIS-based MPPT technique achieved the maximum tracking efficiency of 94% which is better than other comparison methods, namely P&O, RBFNN, ANN, and IDISMC.



中文翻译:

基于 EANFIS 的独立光伏系统最大功率点跟踪

环保型可再生能源的设计和开发是发电系统中的关键过程。光伏系统的发电量取决于温度和辐照度。大气条件的变化需要在 PV 的 VI 特性的每个瞬间找到点,在这些点上实现从源到负载的最大功率传输。这项工作涉及独立操作中基于自适应神经模糊干扰系统 (EANFIS) 的最大功率点跟踪 (MPPT) 方法。新颖之处在于逆变器设计、电机选择和最大功率点跟踪。准 Z 源逆变器 (qZSI) 采用 Z 形阻抗网络设计,可从太阳能电池板持续汲取恒定电流。MPPT通过负载匹配提高光伏电池板的效率;然而,它可能会受到环境变化的影响。因此,在拟议的工作中使用基于 EANFIS 的 MPPT 技术来确认当前电机的最大功率传输。所提出的方法是粒子群优化 (PSO) 和自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 的组合。ANFIS 的训练阶段由 PSO 优化以处理多电平逆变器 (MLI) 的开关角并产生无谐波控制电压,因此命名为增强型 ANFIS (EANFIS)。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。在拟议的工作中使用基于 EANFIS 的 MPPT 技术来确认当前电机的最大功率传输。所提出的方法是粒子群优化 (PSO) 和自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 的组合。ANFIS 的训练阶段由 PSO 优化以处理多电平逆变器 (MLI) 的开关角并产生无谐波控制电压,因此命名为增强型 ANFIS (EANFIS)。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。在拟议的工作中使用基于 EANFIS 的 MPPT 技术来确认当前电机的最大功率传输。所提出的方法是粒子群优化 (PSO) 和自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 的组合。ANFIS 的训练阶段由 PSO 优化以处理多电平逆变器 (MLI) 的开关角并产生无谐波控制电压,因此命名为增强型 ANFIS (EANFIS)。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。所提出的方法是粒子群优化 (PSO) 和自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 的组合。ANFIS 的训练阶段由 PSO 优化以处理多电平逆变器 (MLI) 的开关角并产生无谐波控制电压,因此命名为增强型 ANFIS (EANFIS)。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。所提出的方法是粒子群优化 (PSO) 和自适应神经模糊推理系统 (ANFIS) 的组合。ANFIS 的训练阶段由 PSO 优化以处理多电平逆变器 (MLI) 的开关角并产生无谐波控制电压,因此命名为增强型 ANFIS (EANFIS)。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。太阳能电池板的电压和电流控制决定了最大发电量,使用 Simulink 和实际环境验证了这一点。因此,基于 EANFIS 的 MPPT 技术实现了 94% 的最大跟踪效率,优于其他比较方法,即 P&O、RBFNN、ANN 和 IDISMC。

更新日期:2020-07-14
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