UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TRIESTE

Presentazione sul tema: "UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TRIESTE"— Transcript della presentazione:

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

2 CAMPO FOTOVOLTAICO

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

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

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

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

7 DIMENSIONAMENTO COMPONENTI BùCK
Massimo ripple di corrente ammissibile Evidenziare subito il fatto che 30mH è un valore molto elevato!!! Massimo ripple di tensione ammissibile

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

9 SIMULAZIONI BùCK (II) Ambiente Simulink fc=10kHz
Spiegare in velocità il blocco relativo alla modulazione PWM. 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: Aumentando il valore di C. Considerando l’intervento di Cinv. VALORI FINALI:

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

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

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

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

17 PROGETTO REGOLATORE PI
(Risposta al gradino) tr≈0.4ms BW ≈ 1kHz

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

19 INVERTER FOTOVOLTAICO (I)
Di inverter FV ne esistono una marea.. Siccome per il mio scopo serviva solo per testare il simulatore di campo FV, ho introdotto lo schema circuitale più semplice di inverter. Controllo inverter SISTEMA MPPT

20 INVERTER FOTOVOLTAICO (II)
TRASFORMATA DI CLARKE α a β c b 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 Ripple della corrente di uscita del simulatore di campo fotovoltaico.
SIMULAZIONI (II) Ripple della corrente di uscita del simulatore di campo fotovoltaico.

25 SIMULAZIONI (III) Andamento della tensione ai capi dello stadio di ingresso dell’inverter.

26 Ripple e discostamento della tensione d’ingresso dell’inverter FV.
SIMULAZIONI (IV) Ripple e discostamento della tensione d’ingresso dell’inverter FV.

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

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

29 GRAZIE PER L’ATTENZIONE