Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design of a Real-Time Model of a Photovoltaic Panel
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Electrical Energy Conversion.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Konstruktion av en realtidsmodell av en fotovoltaisk panel (Swedish)
Abstract [en]

Photovoltaic panels are widely used to harvest solar energy. In the

general application the panels are connected to an inverter that allows

the power to be feed to the grid. The possibility to emulate a photovoltaic

panel in a laboratory environment simplifies the development

of inverters. Existing solutions are either expensive or not performing

good enough. This thesis presents a real-time model that has fast

enough transient response to be used with the future’s solar panel inverters.

The solution is based on an interleaved synchronous buck converter

with an analogue current control loop. A micro-controller is utilizing

a look up table to steer the power stage to mimic the output of a real

panel. The content of the look up table can be exchanged to emulate

an arbitrary photovoltaic panel in different environmental conditions.

The emulator output is stable in the load case with a typical inverter

connected to it. It is oscillating with a limited amplitude under open

circuit. A hardware implementation of the system confirms the functionality.

The current controller can correct a load step in 20 μs. The

output switching ripple is below 1 mA.

Abstract [sv]

Fotovoltaiska paneler är ett väl etablerat sätt att ta tillvara på solenergi.

Den vanligaste tillämpningen är att panelerna är anslutna till

en växelriktare för att möjliggöra att energin matas ut på elnätet. Att

kunna emulera en solcellspanel i laboratoriemiljö förenklar utvecklingen

av växelriktare. Befintliga system är antingen dyra eller presterar inte

bra nog. Denna avhandling presenterar en realtidsmodell som kan hantera

transienta förlopp tillräckligt snabbt för att kunna användas med

framtidens solpanelsväxelriktare. Lösningen är baserad på en tvåfas synkron

buck-omvandlare med en analog strömreglering. En mikroprocessor

använder uppslagstabell för att styra effektsteget till att efterlikna

utsignalen från en verklig panel. Innehållet i uppslagstabellen kan bytas

ut för att emulera en godtycklig solpanel i olika driftsförhållanden.

Emulatorns utsignal är stabil med en typisk växelriktare ansluten som

last. Utsignalen svänger med en begränsad amplitud under öppen krets.

Experimentiella tester bekräftar funktionen. Strömregleringen kan korrigera

ett belastningssteg inom 20 μs. Utgångens strömrippel är under

1 mA.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 60 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, XR-EE-E2C 2015:001
Keyword [en]
Power electronics, Photovoltaic panel, Buck converter, Interleaved switching
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-166590OAI: oai:DiVA.org:kth-166590DiVA: diva2:811463
External cooperation
Optistring
Educational program
Master of Science in Engineering - Electrical Engineering; Master of Science - Systems, Control and Robotics
Examiners
Available from: 2015-05-12 Created: 2015-05-12 Last updated: 2015-05-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(9464 kB)387 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 9464 kBChecksum SHA-512
7452d755c9d222d246e224b05e1a8300dde6b511192f581c9526e40127d44db498ecde008276a2151344584a613c3a353cf616bb050fda31ef7033289e3a8f01
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Electrical Energy Conversion
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 387 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 462 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf