Architecture Complexity and Energy Efficiency of Small Wind Turbines

Mirecki, A.; Roboam, Xavier; Richardeau, Frédéric

doi:10.1109/tie.2006.885456

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“…In the other hand, when the wind reaches a certain speed, the available wind power can exceed the nominal power of the (WTG), which can impair the correct operation of the PMSG and the dc-dc buck converter. To limit the power value, the author in [9] has used a technique which consists of imposing a limit value of power and was compared it to the measured power on the battery side to set the reference value of power. In our work, we imposed a limit current which corresponds to the limiting power, in our case 550(W).…”

Section: ) Mppt (Pando) Techniquementioning

confidence: 99%

“…For the photovoltaic generator (PVG), the perturbation and observation (P&O) method allow MPP tracking even in changing environmental conditions [6], [7]. For the wind turbine generator applications, various methods have been developed in [8], [9]. Sliding mode control is used, in many research studies, to track the maximum power point (MPP) in photovoltaic applications [10], [11] [12], [13].The main advantage of the sliding mode technique is the simplicity of implementation, robustness, and the great performance.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Design and Simulation of Robust Controllers for Power Electronic Converters used in New Energy Architecture for a (PVG)/ (WTG) Hybrid System

Jaballah¹,

Mezghani²,

Mami³

2017

ijacsa

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Abstract-The use of the combination of photovoltaic energy source and the wind energy source as a hybrid configuration has become an alternative solution to produce power energy to fed industrial and domestic applications. In order to fully exploit the energy provided by both sources and ensure a very high efficiency it is necessary to oblige the hybrid power system to produce the maximum possible power. Indeed, in the applications based on renewable energy, power converters are used as an essential element that can help the global energy system to extract maximum power. This paper focuses on developing and optimising of a new architecture for hybrid photovoltaic generator (PVG) / wind turbine generator (WTG) power energy. To obtain the maximum power, two kinds of MPPT procedures have been used: the first is based on MPPT (P&O) sliding mode control (MPPTSMC) for the photovoltaic generator (PVG), and the second is a control based on MPPT current control (MPPTCC) approach and that for the wind turbine generator (WTG). In addition, the proposed hybrid power system can work very well under changes of climatic conditions, such as irradiation and wind speed. On the other hand, in order to maintain dc-link at a desired and stable value, during these variations, we have integrated a boost converter controlled by a sliding mode controller (SMC). A simulation model for the hybrid power system has been carried out using PSIM tools.

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Section: ) Mppt (Pando) Techniquementioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design and Simulation of Robust Controllers for Power Electronic Converters used in New Energy Architecture for a (PVG)/ (WTG) Hybrid System

Jaballah¹,

Mezghani²,

Mami³

2017

ijacsa

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“…Mirecki vd. [11] simülasyon kullanarak rüzgâr türbininin güç faktörünü modellemişler ve enerji etkinliğini analiz etmişlerdir. Zhang ve Tolbert [12] rüzgâr türbinlerinin güç çevrim ünitelerinde silikon karbid (SiC) kullanarak etkinliği arttırdığını vurgulamışlardır.…”

Section: şEkilunclassified

Stokastik sınır analizi kullanarak rüzgâr türbinleri için etkinlik değerlendirmesi

Akalın¹,

Seçkiner²,

Eroğlu³

2017

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

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“…Esta topología tiene la ventaja de poder manejar en un sistema de referencia síncrono la energía activa y reactiva de forma independiente, tanto para la etapa del convertidor acoplado al generador como a la etapa acoplada a la red eléctrica. Esta posibilidad trae beneficios como el de poder inyectar energía a la red con factor de potencia unitario [7].…”

Section: -Una Mayor Captura De Energía [3]unclassified

“…En esta investigación se utiliza un perfil de baja frecuencia similar al usado en [7], mostrado en la Figura 3.10, el cual parte de la ecuación (3.52) y luego es filtrado mediante un filtro pasa bajo con ganancia unitaria y con constante de tiempo igual a τ=1rad/s. Este perfil de viento será utilizado en apartados posteriores para todos los experimentos a realizarse en esta investigación.…”

Section: Modelado Turbina Eólicaunclassified

Mejora de la eficiencia y de las prestaciones dinámicas en procesadores electrónicos de potencia para pequeños aerogeneradores sincrónicos operando en régimen de velocidad variable

Morales¹,

Gerardo²

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Mejora de la eficiencia y de las prestaciones dinámicas en procesadores electrónicos de potencia para pequeños aerogeneradores sincrónicos operando en régimen de velocidad variable ResumenEn la tesis se presenta un estudio sobre los sistemas de conversión de energía eólica (SCEE) de pequeña y mediana potencia operando a velocidad variable, realizándose un análisis del estado de la técnica en cuanto a las diferentes topologías existentes, además del modelado de cada uno de los elementos y su efecto sobre la integración entre el convertidor de potencia, generador eléctrico y la turbina eólica. Igualmente se estudian las principales técnicas de estimación de velocidad y posición de rotor aplicada a los generadores sincrónicos de imanes permanentes, demostrando que la técnica del estimador simplificado de Kalman presenta el mejor desempeño en esta aplicación. También se estudian las técnicas de control vectorial aplicado a generadores sincrónicos de imanes permanentes, concluyendo que la técnica Id=0 es la que presenta mejor rendimiento. De igual manera, se estudian las estrategias de control para convertidores de potencia backto-back, donde los lazos de control de corriente, velocidad y potencia se diseñan teniendo en cuenta las características dinámicas de la turbina eólica, con el fin de sintonizar los lazos de control con la mejor respuesta dinámica posible. Otro aspecto importante tratado en esta tesis, es la estructura de control variable adoptada, la cual se modifica en función de la región en la que opere el aerogenerador. La estructura utiliza un algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), y un lazo lineal de regulación de potencia, pasando de uno a otro dependiendo del punto de operación. Otra contribución destacada de la tesis es la propuesta de un nuevo algoritmo (MPPT), obtenido a partir del conocido Perturbar y Observar (P&O), con el cual se logra reducir el estrés mecánico del conjunto turbina-generador, lo que se refleja en un previsible aumento de la vida útil del GSIP. Por otra parte, se ha llevado a cabo un estudio experimental del comportamiento estático del conjunto convertidor de potencia-generador eléctrico, que ha permitido identificar, de manera efectiva, las prestaciones del sistema en función del punto de operación. Además, se ha llevado a cabo un estudio analítico de la corriente de los condensadores de la DC-Link del convertidor, que ha permitido efectuar una propuesta de optimización mediante la sincronización de las señales portadoras de los moduladores PWM correspondientes a las etapa rectificadora e inversora, respectivamente. La consecuencia práctica es que se pueden reducir las pérdidas en los condensadores, o lo que puede ser más interesante para el diseño, se pueden implementar las etapas de potencia con un número reducido de condensadores. Todos los aspectos tratados en esta tesis han sido comprobados experimentalmente, realizando ensayos con condiciones ambientales simuladas mediante un emulador eólico experimental construido a tal efecto. Por su parte, la eta...

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Architecture Complexity and Energy Efficiency of Small Wind Turbines

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Design and Simulation of Robust Controllers for Power Electronic Converters used in New Energy Architecture for a (PVG)/ (WTG) Hybrid System

Design and Simulation of Robust Controllers for Power Electronic Converters used in New Energy Architecture for a (PVG)/ (WTG) Hybrid System

Stokastik sınır analizi kullanarak rüzgâr türbinleri için etkinlik değerlendirmesi

Mejora de la eficiencia y de las prestaciones dinámicas en procesadores electrónicos de potencia para pequeños aerogeneradores sincrónicos operando en régimen de velocidad variable

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