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Sviluppo di un simulatore di campo fotovoltaico per sistemi connessi alla rete Laureando Luca Scudiero Relatore Prof. Ing. Simone Castellan Correlatori.

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Presentazione sul tema: "Sviluppo di un simulatore di campo fotovoltaico per sistemi connessi alla rete Laureando Luca Scudiero Relatore Prof. Ing. Simone Castellan Correlatori."— Transcript della presentazione:

1 Sviluppo di un simulatore di campo fotovoltaico per sistemi connessi alla rete Laureando Luca Scudiero Relatore Prof. Ing. Simone Castellan Correlatori Prof. Ing. Alessandro Massi Pavan Dott. Ing. Stefano Cleva UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRIESTE Dipartimento di Elettrotecnica, Elettronica e Informatica Laurea triennale in Ingegneria Elettronica curr. applicata Anno accademico 2008/2009

2 CAMPO FOTOVOLTAICO

3 COSE UN SIMULATORE DI CAMPO? Sistema di condizionamento della potenza f(irraggiamento)f(temperatura)

4 STADIO DI POTENZA Tensione continua non regolata Tensione continua regolata Vn=1000V Pn=20kW

5 DEFINIZIONE ELEMENTI COSTITUTIVI STADIO DI POTENZA Convertitore CC-CC abbassatore (Bùck) CONTROLLO Inverter FV MPPT Caratteristica V-I Tensione imposta Riferimento corrente Tensione misurata Alimentazione Riferimento tensione

6 CONVERTITORE CC-CC ABBASSATORE (Bùck) tON S chiuso; tOFF S aperto; Ts=tON+tOFF

7 DIMENSIONAMENTO COMPONENTI BùCK Massimo ripple di tensione ammissibile Massimo ripple di corrente ammissibile

8 SIMULAZIONI BùCK (I) Equazioni caratteristiche del circuito: Resistenza parassita del condensatore (trascurata) Resistenza di perdita dellinduttanza

9 SIMULAZIONI BùCK (II) Ambiente Simulink fc=10kHz

10 SIMULAZIONI BùCK (III) Andamento della corrente di uscita del simulatore

11 SIMULAZIONI BùCK (IV) Ripple della corrente di uscita del simulatore di campo fotovoltaico

12 CONSIDERAZIONI PRATICHE Valori di induttanza proibitivi. Accorgimenti possibili: 1)Aumentando il valore di C. 2)Considerando lintervento di Cinv. VALORI FINALI:

13 ANALISI DEL SISTEMA (I) V I PI + - ΔImis Vin - + ΔIrefΔVΔV Ingresso considerato come un disturbo

14 ANALISI DEL SISTEMA (II) Funzione di trasferimento semplificata e valida solo se: Introduce un polo di pulsazione Sistema PWM Condensatore del filtro di uscita Variazioni lente della tensione di uscita

15 PROGETTO REGOLATORE PI (SISOTOOL) (I) Architettura del sistema Importazione dei dati Inserimento funzioni di trasferimento

16 PROGETTO REGOLATORE PI (SISOTOOL) (II) VALORI FINALI: Regolando la posizione dello zero ed il guadagno Ki si potranno variare le diverse dinamiche del sistema regolato

17 PROGETTO REGOLATORE PI (Risposta al gradino) tr0.4ms BW 1kHz

18 PROGETTO REGOLATORE PI (Risposta al disturbo) Ampiezza azzerata Ampiezza fortemente attenuata!

19 INVERTER FOTOVOLTAICO (I) SISTEMA MPPT Controllo inverter

20 INVERTER FOTOVOLTAICO (II) α β a bc TRASFORMATA DI CLARKE 2 anelli di corrente 1 anello di tensione

21 ANELLO DI CONTROLLO DI CORRENTE

22 ANELLO DI CONTROLLO DI TENSIONE

23 SIMULAZIONI (I) Andamento della corrente di uscita del simulatore di campo fotovoltaico.

24 SIMULAZIONI (II) Ripple della corrente di uscita del simulatore di campo fotovoltaico.

25 SIMULAZIONI (III) Andamento della tensione ai capi dello stadio di ingresso dellinverter.

26 SIMULAZIONI (IV) Ripple e discostamento della tensione dingresso dellinverter FV.

27 SIMULAZIONI (VI) Risposta del regolatore di tensione del sistema MPPT

28 CONCLUSIONI Simulatore di campi fotovoltaici per potenze fino ai 20kW; Progetto simulato: manca la realizzazione pratica; Hardware semplice; Le simulazioni corrispondono con i risultati attesi; MA (Prevista in futuro presso lUniversità degli Studi di Trieste)

29 GRAZIE PER LATTENZIONE


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