استراتژی مدیریت انرژی یک سیستم فتوولتائیک مستقل در حفاظت کاتدی لوله

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

چکیده

در این مقاله، یک سیستم فتوولتائیک مستقل برای حفاظت کاتدی لوله­های زیر زمینی ارایه شده است. سیستم پیشنهادی تنظیم پیوسته و اتوماتیک ولتاژاعمالی را  بر عهده داشته که لوله­های دفن شده شبیه یک منبع جریان دریافت می­ کنند. یک الگوریتم مبتنی بر اختلال و رؤیت (P&O) اصلاح شده برای تعقیب کننده نقطه حداکثر توان (MPPT) برای بهبود دادن عملکرد دینامیکی و شرایط پایداری استفاده شده است. انرژی اضافی تولید شده بوسیله آرایه­های PV در باتری ذخیره شده و در زمان کمبود انرژی، توان بار را تامین می ­کنند. برای افزایش طول عمر و بازده، باتری­ها بوسیله مبدل باک-بوست دوطرفه (ZVS) به لینک DC وصل می ­شوند. یک کنترل کننده PI کلاسیک با کنترل زمان سیکل ولتاژ خروجی را تنظیم می­ کند. ناظر اصلی مبدل­ها را بر  اساس وضعیت شارژ (SOC) باتری و ولتاژ  DCخروجی کنترل می­ کند. نتایج شبیه سازی تولید یک ولتاژ ثابت تحت شرایط مختلف را تصدیق می­ کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]       A.W. Peabody, “Control of pipeline corrosion”, by NACE International Second Edition, 2001.
[2]       B. Laoun, k.N. boucha, L.serir, “Cathodic protection of a buried pipeline by solar energy”, Revue des Energies Renouvelables, vol. 12, no.1, pp. 99-104, 2008.
[3]       B James, P.E Bushman, “Corrosion and cathodic protection theory”, Bushman & Associates, Inc. -P.O. Box 425 - Medina, Ohio 44256 USA.
[4]       Adrian L. Verhiel, “The effects of high-voltage dc power transmission systems on buried metallic pipelines”, IEEE Trans. Ind.  Appl., vol. 7, no. 3, 1971
[5]       P.R. Mishra, J.C. Joshi, B. Roy, “Design of a solar photovoltaic-power mini cathodic protection system”, Sol. Energ. Mat. Sol. Cells., vol. 61, pp. 383-391, 2000.
[6]       R.A. Wagdy, “Design of control circuit of solar photovoltaic powered regulated cathodic protection system”, Sol. Energy, vol. 55, no.5, pp. 363-365, 1995
[7]       A. A. Ghassami, S. M. Sadeghzadeh, A. Soleimani, “A high performance maximum power point tracker for PV systems” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 53, pp. 237-243, 2013
[8]       T. Zhou, W. Sun, “Study on maximum power point tracking of photovoltaic array in irregular shadow,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 66, pp. 227-234, 2015.
[9]       N. Ponkarthik, K. Kalidasa Murugavel, “Performance enhancement of solar photovoltaic system using novel maximum power point tracking,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 60, pp.1-5, 2014
[10]    A. Murtaza, M. Chiaberge, M. D. Giuseppe, D. Boero, “A duty cycle optimization based hybrid maximum power point tracking technique for photovoltaic systems,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 59, pp. 141-154, 2014
[11]    V. Dash, P. Bajpai, “Power management control strategy for a stand-alone solar photovoltaic-fuel cell-battery hybrid system,” Sustainable Energy Technol. Assess., vol.9, pp. 68-80, 2015.
[12]    W. Caisheng, H. Nehrir, “Power management of a stand-alone Wind/ Photovoltaic-Fuel cell Energy system,” IEEE Trans. Energy Convers., vol.23, no.3, pp.957-67, 2008.
[13]    Y. Hung, Y. Tung, C.H. Chang, “Optimal control of integrated energy management/mode switch timing in a three-power-source hybrid powertrain,” Appl. Energy, vol.173, pp.184-196, 2016
[14]    J.B. Almada, R.P.S. Leão, R.F. Sampaio, G.C. Barroso, “A centralized and heuristic approach for energy management of an AC microgrid,” Renew. Sustainable Energy Rev., vol.60, pp.1396-1404, 2016.
[15]    B.M. Radhakrishnan, D. Srinivasan, “A multi-agent based distributed energy management scheme for smart grid applications,” Energy, vol. 103, pp.192-204, 2016.
[16]    Z. Liao, X. Ruan, “A novel power management control strategy for stand-alone photovoltaic power system,” in Proc. of the IEEE 6th International Power Electronics and Motion Control Conference, pp. 445-449, Wuhan, China, 2009.
[17]    K. Sun, L. Zhang, Y. Xing, J. M. Guerrer, “A distributed control strategy based on dc bus signalling for modular photovoltaic generation systems with battery energy storage,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 26, no. 10, 2011.
[18]    N. Karami, N. Moubayed, R. Outbib, “Energy management for a PEMFC-PV hybrid system,” Energy Conv. Manag., vol. 82, pp. 154-168, 2014.
[19]    I. Kashif, S. S. Zainal. “A comprehensive MATLAB simulink PV system simulator with partial shading capability based on two-diode model,” Sol. Energy, vol.85, pp.2217-2227, 2011.
[20]    Faran Electronic Industries Co. , http://www.faranco-rp.net
[21]    R. W. Erickson, D.Maksimovic,“ Fundamentals of power electronics second edition”, Publisher Kluwer Academic Publishers 25/04,2002.
[22]    E. shokati asl; M. Shadnam, M. Sabahi, “High performance Cuk converter considering non-linear inductors for photovoltaic system applications,” J. Oper. Autom. Power Eng., vol. 3, no. 2, pp.158-166, 2015.
[23]    A. Pandey, N. Dasgupta, A. K. Mukerjee , “Design issues in implementing MPPT for improved tracking and dynamic performance”, in Proc. of the 32nd Annual Conference on IEEE Industrial Electronics, pp. 437-439, 2006.
[24]    S. Kharzi, M. Haddadi, A. Malek, “Optimized design of a photovoltaic cathodic protection”, Arab. J. Sci. Eng., vol. 34, no. 2B, 2009.
[25]    P. Thounthong, S. Rael, B. Davit, “Control algorithm of fuel cell and batteries for distributed generation system,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 23, no. 1, pp. 148-155, 2008.
[26]    F. Boico, B. Lehman, and K. Shujaee, “Solar battery chargers for NIMH batteries,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 22, no. 5, pp. 1600-1609, 2007.
[27]    Sababattery Company, http://en.sababattery.ir/”.