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. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-166590 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Fjällid, Markus |
| Publisher | KTH, Elektrisk energiomvandling |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | EES Examensarbete / Master Thesis ; XR-EE-E2C 2015:001 |
Page generated in 0.0021 seconds