Hybrid Renewable Energy System with High Gain Modified Z-Source Boost Converter for Grid-Tied Applications
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
327 8
Ultima descărcare din IBN:
2024-03-07 09:27
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.311 (219)
Electrotehnică (1160)
SM ISO690:2012
SATHISH, Ch., CHIDAMBARAM, I., MANIKANDAN, M.. Hybrid Renewable Energy System with High Gain Modified Z-Source Boost Converter for Grid-Tied Applications. In: Problemele Energeticii Regionale, 2023, nr. 1(57), pp. 39-54. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.04
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(57) / 2023 / ISSN 1857-0070

Hybrid Renewable Energy System with High Gain Modified Z-Source Boost Converter for Grid-Tied Applications

Sistemul energetic hibrid cu surse regenerabile de energie și cu convertizor de tip Z odificat pentru conectare directă la rețea

Гибридная энергосистема с возобновляемыми источниками энергии и с модифицированным повышающим преобразователем Z-типа для непосредственной связи с сетью

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.04
CZU: 621.311

Pag. 39-54

Sathish Ch.1, Chidambaram I.1, Manikandan M.2
 
1 Annamalai University,
2 Jyothishmathi Institute of Technology and Science
 
 
Disponibil în IBN: 25 februarie 2023


Rezumat

In a hybrid renewable system, a conventional boost converter produces more losses at the time of the energy conversion process due to this, the performance of the hybrid system is reduced total harmonic distortion is increased, and the hybrid microgrid outcome is reduced. The main objective of the work enhancing the low DC voltage produced by the PV panel, a high gain Boost converter is utilized. The objectives of the work were achieved by a High Gain Modified Z-source Boost converter along with Modified Particle Swarm Optimized- Proportional Integral (MPSO-PI) controller employed in the energy conversion stage at Grid. It reduced power conversion stages and decreases the losses compared to existing Hybrid Grid-connected systems. A new 13-bus system is developed in this work for regulating the output voltage in distribution networks. The significance of our work lies in the design of an efficient microgrid system for grid-tied applications. High Gain Modified Z-source Boost converter along with Modified Particle Swarm Optimized- Proportional Integral (MPSO-PI) controller is employed to boost the voltage obtained from the PV system. A battery converter along with a bi-directional battery is connected to the DC link, to store energy generated by Hybrid Renewable Energy System (HRES) in excess amounts. The obtained DC link voltage is transferred to Three Phase VSI for the conversion of DC to AC voltage. Effective harmonic reduction is attained with the aid of an LC filter coupled to Three Phase grid, and the PI controller connected to Voltage Source Inverter(VSI) supports achieving effective grid synchronization. The proposed work was tested with 13 bus system through MATLAB Simulink.

În sistemul energetic hibrid cu SER, convertorul boost convențional generează mai multe pierderi în timpul procesului de conversie, determinând scăderea performanței sistemului hibrid, creșterea distorsiunii armonice totale și scăderea eficienței microrețelei hibride. Scopul principal al lucrării este de a ridica tensiunea DC scăzută generată de panoul fotovoltaic folosind un boost convertor cu coeficientul de amplificare înaltă. Obiectivele lucrării au fost atinse utilizând un boost convertor cu coeficientul de amplificare înaltă de tip Z modificat împreună cu un controler PI optimizat prin metoda roiului de particule și utilizat în treaptă de conversie energiei în rețea. Astfel încât a micșorat numărul etapelor de conversie a energiei și a micșorat pierderile în comparație cu sistemele existente conectate la rețea hibridă. În această lucrare, am elaborat un nou sistem cu 13 șine pentru reglarea tensiunii de ieșire în rețelele de distribuție. Semnificația lucrării constă în elaborarea unui sistem de microrețea eficient pentru aplicații în rețele. Convertorul boost co coieficient de amplificare înalt și cu Z- sursă modificat, împreună cu un controler PI modificat, optimizat prin metoda roiului de particole este folosit pentru creșterea tensiunii din sistemul fotovoltaic. Convertorul bateriei, împreună cu bateria bidirecțională, este conectat la legătura DC pentru a stoca surplusul de energie generat de sistemul hibrid de energie regenerabilă. Tensiunea rezultată a circuitului de curent continuu este transferată la un convertor trifazat DC/AC. Suprimarea eficientă a armonicilor este realizată cu un filtru LC conectat la rețeaua trifazată, iar un controler PI conectat la invertorul sursei de tensiune (VSI) asigură o sincronizare eficientă a rețelei.

В гибридной энергосистеме на ВИЭ обычный повышающий преобразователь создает больше потерь во время процесса преобразования из-за чего производительность гибридной системы снижается, общие гармонические искажения увеличиваются, а эффективность гибридной микросети снижается. Основной целью работы является повышение низкого напряжения постоянного тока, создаваемого фотоэлектрической панелью, с использованием повышающего преобразователя с высоким коэффициентом усиления. Цели работы были достигнуты с помощью повышающего преобразователя с модифицированным Z-источником и с высоким коэффициентом усиления вместе с модифицированным ПИ-регулятором, оптимизированным с помощью метода роя частиц, используемым в ступени преобразования энергии в сети. Это уменьшило число этапов преобразования энергии и уменьшило потери по сравнению с существующими системами, подключенными к гибридной сети. В данной работе разработана новая 13-шинная система для регулирования выходного напряжения в распределительных сетях. Значение работы заключается в разработке эффективной микросетевой системы для сетевых приложений. Повышающий преобразователь с модифицированным Z-источником с высоким коэффициентом усиления вместе с модифицированным пропорционально-интегральным контроллером, оптимизированным методом роя частиц используется для повышения напряжения, получаемого от фотоэлектрической системы. Аккумуляторный преобразователь вместе с двунаправленной батареей подключен к звену постоянного тока для хранения избыточной энергии, вырабатываемой гибридной системой возобновляемых источников энергии. Полученное напряжение звена постоянного тока передается на трехфазный преобразователь постоянного напряжения в переменное. Эффективное подавление гармоник достигается с помощью LC-фильтра, подключенного к трехфазной сети, а ПИ-регулятор, подключенный к инвертору источника напряжения (VSI), обеспечивает эффективную синхронизацию сети. Предлагаемая работа была протестирована с 13-шинной системой с помощью MATLAB Simulink.

Cuvinte-cheie
hybrid renewable energy system, photovoltaic system, total harmonic distortion, 13 bus system, switched Z-source boost converter,

sistem hibrid cu surse de energie regenerabilă, sistem fotovoltaic, distorsiune armonică totală, sistem cu 13 șine, convertizor de amplificare cu comutare Z-sursa,

гибридная система c возобновляемыми источниками энергии, фотоэлектрическая система, полное гармоническое искажение, система с 13 шинами, повышающий преобразователь с переключаемым Z-источником.