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Real-Time Identification of Optimal Operating Points in Photovoltaic Power Systems / Xiao, Weidong in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1017- 1026 p. Titre : Real-Time Identification of Optimal Operating Points in Photovoltaic Power Systems Titre original : Identification en Temps Réel des Points Optimaux d'Opération dans les Systèmes d'Alimentation Photovoltaïques Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiao, Weidong, Auteur ; Lind, Magnus G. J., Auteur ; Dunford, William G. ; Capel, Antoine Article en page(s) : 1017- 1026 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Curve  fitting  Ajustement  de  courbe  Least-squares  Méthode  des  moindres  carrés  Newton-Raphson  method  Parameter  estimation  Evaluation  de  paramètre  Photovoltaic  power  systems  Systèmes  d'alimentation  photovoltaïques  Polynominals  Real-time  systems  Systèmes  en  temps  réel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Photovoltaic power systems are usually integrated with some specific control algorithms to deliver the maximum possible power. Several maximum power point tracking (MPPT) methods that force the operating point to oscillate have been presented in the past few decades. In the MPPT system, the ideal operation is to determine the maximum power point (MPP) of the photovoltaic (PV) array directly rather than to track it by using the active operation of trial and error, which causes undesirable oscillation around the MPP. Since the output features of a PV cell vary with environment changes in irradiance and temperature from time to time, real-time operation is required to trace the variations of local MPPs in PV power systems. The method of real-time estimation proposed in this paper uses polynomials to demonstrate the power–voltage relationship of PV panels and implements the recursive least-squares method and Newton–Raphson method to identify the voltage of the optimal operating point. The effectiveness of the proposed methods is successfully demonstrated by computer simulations and experimental evaluations of two major types of PV panels, namely: 1) crystalline silicon and 2) copper–indium–diselenide thin film. Des systèmes d'alimentation photovoltaïques sont habituellement intégrés avec quelques algorithmes spécifiques de commande pour fournir la puissance possible maximum. Plusieurs méthodes de cheminement de point maximum de puissance (MPPT) qui forcent le point de fonctionnement pour osciller ont été présentées dans les dernières décennies. Dans le système de MPPT, l'opération idéale est de déterminer le point maximum de puissance (MPP) de la rangée (picovolte) photovoltaïque directement plutôt que de le dépister en employant l'opération active de l'épreuve et de l'erreur, qui cause l'oscillation indésirable autour du MPP. Puisque les dispositifs de rendement d'une cellule de picovolte changent avec l'environnement change dans l'irradiance et la température de temps en temps, opération en temps réel est exigée pour tracer les variations de MPPs local dans des systèmes d'alimentation de picovolte. La méthode d'évaluation en temps réel proposée en cet article emploie des polynômes pour démontrer le rapport de puissance-tension des panneaux de picovolte et applique la méthode des moindres carrés récursive et la méthode de Newton-Raphson pour identifier la tension du point optimal de fonctionnement. L'efficacité des méthodes proposées est avec succès démontrée par des simulations sur ordinateur et des évaluations expérimentales de deux types principaux de panneaux de picovolte, à savoir : la 1) couche mince cristalline de silicium et) de cuivre-indium-diselenide 2. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : weidongx@ece.ubc.ca [article] Real-Time Identification of Optimal Operating Points in Photovoltaic Power Systems = Identification en Temps Réel des Points Optimaux d'Opération dans les Systèmes d'Alimentation Photovoltaïques [texte imprimé] / Xiao, Weidong, Auteur ; Lind, Magnus G. J., Auteur ; Dunford, William G. ; Capel, Antoine . - 1017- 1026 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1017- 1026 p. Mots-clés : Curve  fitting  Ajustement  de  courbe  Least-squares  Méthode  des  moindres  carrés  Newton-Raphson  method  Parameter  estimation  Evaluation  de  paramètre  Photovoltaic  power  systems  Systèmes  d'alimentation  photovoltaïques  Polynominals  Real-time  systems  Systèmes  en  temps  réel Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : Photovoltaic power systems are usually integrated with some specific control algorithms to deliver the maximum possible power. Several maximum power point tracking (MPPT) methods that force the operating point to oscillate have been presented in the past few decades. In the MPPT system, the ideal operation is to determine the maximum power point (MPP) of the photovoltaic (PV) array directly rather than to track it by using the active operation of trial and error, which causes undesirable oscillation around the MPP. Since the output features of a PV cell vary with environment changes in irradiance and temperature from time to time, real-time operation is required to trace the variations of local MPPs in PV power systems. The method of real-time estimation proposed in this paper uses polynomials to demonstrate the power–voltage relationship of PV panels and implements the recursive least-squares method and Newton–Raphson method to identify the voltage of the optimal operating point. The effectiveness of the proposed methods is successfully demonstrated by computer simulations and experimental evaluations of two major types of PV panels, namely: 1) crystalline silicon and 2) copper–indium–diselenide thin film. Des systèmes d'alimentation photovoltaïques sont habituellement intégrés avec quelques algorithmes spécifiques de commande pour fournir la puissance possible maximum. Plusieurs méthodes de cheminement de point maximum de puissance (MPPT) qui forcent le point de fonctionnement pour osciller ont été présentées dans les dernières décennies. Dans le système de MPPT, l'opération idéale est de déterminer le point maximum de puissance (MPP) de la rangée (picovolte) photovoltaïque directement plutôt que de le dépister en employant l'opération active de l'épreuve et de l'erreur, qui cause l'oscillation indésirable autour du MPP. Puisque les dispositifs de rendement d'une cellule de picovolte changent avec l'environnement change dans l'irradiance et la température de temps en temps, opération en temps réel est exigée pour tracer les variations de MPPs local dans des systèmes d'alimentation de picovolte. La méthode d'évaluation en temps réel proposée en cet article emploie des polynômes pour démontrer le rapport de puissance-tension des panneaux de picovolte et applique la méthode des moindres carrés récursive et la méthode de Newton-Raphson pour identifier la tension du point optimal de fonctionnement. L'efficacité des méthodes proposées est avec succès démontrée par des simulations sur ordinateur et des évaluations expérimentales de deux types principaux de panneaux de picovolte, à savoir : la 1) couche mince cristalline de silicium et) de cuivre-indium-diselenide 2. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : weidongx@ece.ubc.ca

Regulation of photovoltaic voltage / Xiao, Weidong in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°3 (Juin 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1365-1374 p. Titre : Regulation of photovoltaic voltage Titre original : Règlement de tension photovoltaïque Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiao, Weidong, Auteur ; Palmer, Patrick R. ; Dunford, William G., Auteur ; Capel, Antoine, Auteur Article en page(s) : 1365-1374 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Digital  control  Modeling  Nyquist  stability  Photovoltaic  power  systems  Voltage  control  Commande  numérique  Stabilité  de  Nyquist  Systèmes  d'alimentation  photovoltaïques  Commande  de  tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In photovoltaic power systems, both photovoltaic modules and switching-mode converters present nonlinear and time-variant characteristics, which result in a difficult control problem. This paper presents an in-depth analysis and modeling to discover the inherent features of a photovoltaic power system. The method of successive linearization simplifies the nonlinear problem back to the linear case. This paper also presents the use of Youla parameterization to design a stable control system for regulating the photovoltaic voltage. The experimental and simulation results demonstrate the effectiveness of the presented analysis, design, and implementation. Dans les systèmes d'alimentation photovoltaïques, les modules photovoltaïques et les convertisseurs de commutation-mode présentent les caractéristiques non-linéaires et à variables de temps, qui ont comme conséquence un problème difficile de commande. Cet article présente une analyse détaillée et modeler pour découvrir les dispositifs inhérents d'un système d'alimentation photovoltaïque. La méthode de linéarisation successive simplifie le problème non-linéaire de nouveau au cas linéaire. Cet article présente également l'utilisation de la paramétrisation de Youla de concevoir un système de commande stable pour régler la tension photovoltaïque. Les résultats expérimentaux et de simulation démontrent l'efficacité de l'analyse, de la conception, et de l'exécution présentées. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes photovoltaïques--Commande numérique En ligne : weidongx@ece.ubc.ca [article] Regulation of photovoltaic voltage = Règlement de tension photovoltaïque [texte imprimé] / Xiao, Weidong, Auteur ; Palmer, Patrick R. ; Dunford, William G., Auteur ; Capel, Antoine, Auteur . - 1365-1374 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1365-1374 p. Mots-clés : Digital  control  Modeling  Nyquist  stability  Photovoltaic  power  systems  Voltage  control  Commande  numérique  Stabilité  de  Nyquist  Systèmes  d'alimentation  photovoltaïques  Commande  de  tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In photovoltaic power systems, both photovoltaic modules and switching-mode converters present nonlinear and time-variant characteristics, which result in a difficult control problem. This paper presents an in-depth analysis and modeling to discover the inherent features of a photovoltaic power system. The method of successive linearization simplifies the nonlinear problem back to the linear case. This paper also presents the use of Youla parameterization to design a stable control system for regulating the photovoltaic voltage. The experimental and simulation results demonstrate the effectiveness of the presented analysis, design, and implementation. Dans les systèmes d'alimentation photovoltaïques, les modules photovoltaïques et les convertisseurs de commutation-mode présentent les caractéristiques non-linéaires et à variables de temps, qui ont comme conséquence un problème difficile de commande. Cet article présente une analyse détaillée et modeler pour découvrir les dispositifs inhérents d'un système d'alimentation photovoltaïque. La méthode de linéarisation successive simplifie le problème non-linéaire de nouveau au cas linéaire. Cet article présente également l'utilisation de la paramétrisation de Youla de concevoir un système de commande stable pour régler la tension photovoltaïque. Les résultats expérimentaux et de simulation démontrent l'efficacité de l'analyse, de la conception, et de l'exécution présentées. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes photovoltaïques--Commande numérique En ligne : weidongx@ece.ubc.ca

Topology study of photovoltaic interface for maximum power point tracking / Xiao, Weidong in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°3 (Juin 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1696-1704 p. Titre : Topology study of photovoltaic interface for maximum power point tracking Titre original : Étude de topologie d'interface photovoltaïque pour le cheminement maximum de point de puissance Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiao, Weidong, Auteur ; Ozog, Nathan, Auteur ; Dunford, William G., Auteur Article en page(s) : 1696-1704 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : DC-DC  power  conversion  Modeling  Photovoltaic  power  systems  Topology  Voltage  control  Conversion  de  puissance  DC-DC  Modélisation  Système  de  commande  photovoltaïque  Commande  de  tension  de  topologie Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper looks at the performance of photovoltaic modules in nonideal conditions and proposes topologies to minimize the degradation of performance caused by these conditions. It is found that the peak power point of a module is significantly decreased due to only the slightest shading of the module, and that this effect is propagated through other nonshaded modules connected in series with the shaded one. Based on this result, two topologies for parallel module connections have been outlined. In addition, dc/dc converter technologies, which are necessary to the design, are compared by way of their dynamic models, frequency characteristics, and component cost. Out of this comparison, a recommendation has been made. Cet article regarde l'exécution des modules photovoltaïques en conditions nonideal et propose des topologies pour réduire au minimum la dégradation de l'exécution provoquée par ces conditions. On le constate que le point de puissance maximale d'un module est dû sensiblement diminué seulement à la plus légère nuance du module, et que cet effet est propagé par autre nonshaded des modules reliés en série à ombragés. Basé sur ce résultat, deux topologies pour les raccordements parallèles de module ont été décrites. En outre, des technologies de convertisseur de dc/dc, qui sont nécessaires de la conception, sont comparées par leurs modèles dynamiques, caractéristiques de fréquence, et coût composant. En cette comparaison, une recommandation a été faite. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes photovoltaïques-- Commande électronique En ligne : weidongx@ece.ubc.ca [article] Topology study of photovoltaic interface for maximum power point tracking = Étude de topologie d'interface photovoltaïque pour le cheminement maximum de point de puissance [texte imprimé] / Xiao, Weidong, Auteur ; Ozog, Nathan, Auteur ; Dunford, William G., Auteur . - 1696-1704 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1696-1704 p. Mots-clés : DC-DC  power  conversion  Modeling  Photovoltaic  power  systems  Topology  Voltage  control  Conversion  de  puissance  DC-DC  Modélisation  Système  de  commande  photovoltaïque  Commande  de  tension  de  topologie Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper looks at the performance of photovoltaic modules in nonideal conditions and proposes topologies to minimize the degradation of performance caused by these conditions. It is found that the peak power point of a module is significantly decreased due to only the slightest shading of the module, and that this effect is propagated through other nonshaded modules connected in series with the shaded one. Based on this result, two topologies for parallel module connections have been outlined. In addition, dc/dc converter technologies, which are necessary to the design, are compared by way of their dynamic models, frequency characteristics, and component cost. Out of this comparison, a recommendation has been made. Cet article regarde l'exécution des modules photovoltaïques en conditions nonideal et propose des topologies pour réduire au minimum la dégradation de l'exécution provoquée par ces conditions. On le constate que le point de puissance maximale d'un module est dû sensiblement diminué seulement à la plus légère nuance du module, et que cet effet est propagé par autre nonshaded des modules reliés en série à ombragés. Basé sur ce résultat, deux topologies pour les raccordements parallèles de module ont été décrites. En outre, des technologies de convertisseur de dc/dc, qui sont nécessaires de la conception, sont comparées par leurs modèles dynamiques, caractéristiques de fréquence, et coût composant. En cette comparaison, une recommandation a été faite. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Systèmes photovoltaïques-- Commande électronique En ligne : weidongx@ece.ubc.ca