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A control scheme with performance prediction for a PV fed water pumping system

Frontiers in Energy 2014年第4期8卷 480-489页

作者： Ramesh K GOVINDARAJAN Pankaj Raghav PARTHASARATHY Saravana Ilango GANESAN Department of Electrical and Electronics Engineering National Institute of Technology Tiruchirappalli 620015 India

This paper focuses on modeling and perfor- mance predetermination of a photovoltaic （PV） system with a boost converter fed permanent magnet direct current （PMdc） motor-centrifugal pump load, taking the con- verter losses into account. Sizing is done based on the maximum power generated by the PV array at the average irradiation. Hence optimum sizing of the PV array for the given irradiation at the geographical location of interest is obtained using the predetermined values. The analysis presented here involves systems employing maximum power point tracking （MPPT） as they are more efficient than directly coupled systems. However, the voltage and power of the motor might rise above rated values for irradiations greater than the average when employing MPPT, hence a control scheme has been proposed to protect the PMdc motor from being damaged during these conditions. This control scheme appropriately chooses the optimum operating point of the system, ensuring long-term sustained operation. The numerical simulation of the system is performed in Matlab/Simulink and is validated with experimental results obtained from a 180 V, 0.5 hp PMdc motor coupled to a centrifugal pump. The operation of the system with the proposed control scheme is verified by varying the irradiation levels and the relevant results are presented.

关键词： photovoltaic system boost converter max- imum power point tracking (MPPT) dc permanent-magnet motor centrifugal pump

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