• شماره ركورد
    34890
  • پديد آورنده

    محدحسن گندمي

  • عنوان
    بهبود يك سيستم فوتوولتاييك با اتصال به ذخيره ساز مغناطيسي ابررسانا
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي‌ارشد
  • رشته تحصيلي
    سيستم‌هاي قدرت برق
  • سال تحصيل
    1402
  • تاريخ دفاع
    1405/02/09
  • استاد راهنما
    دكتر حسين حيدري
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    برق
  • چكيده
    چكيده در اين پژوهش، يك سيستم فتوولتاييك (PV ) هيبريدي نوين با هدف بهبود استخراج توان بيشينه و افزايش پايداري ديناميكي سيستم طراحي و شبيه‌سازي شده است. ساختار پيشنهادي بر پايه‌ي دو كنترل‌كننده‌ي هوشمند بنا شده است كه به صورت تركيبي عملكرد سيستم را بهينه مي‌سازند. در گام نخست، از يك كنترل‌كننده‌ي Backstepping براي انجام فرآيند رديابي نقطه توان بيشينه (MPPT ) استفاده شده است. اين كنترل‌كننده با تكيه بر مدل غيرخطي سيستم و بهره‌گيري از اصول طراحي پله‌اي قادر است ولتاژ و جريان خروجي ماژول فتوولتاييك را به‌گونه‌اي تنظيم نمايد كه حداكثر توان در شرايط مختلف تابش و دماي محيط استخراج شود. در گام دوم، براي بهبود پايداري توان و كاهش نوسانات ولتاژ در خروجي سيستم، يك سيستم ذخيره‌ساز انرژي مغناطيسي ابررسانا (SMES ) به ساختار افزوده شده است. كنترل تزريق و برداشت توان ازSMES به‌وسيله‌ي يك كنترل‌كننده فازي تطبيقي انجام مي‌شود كه به صورت بلادرنگ ضرايب كنترل‌كننده‌ي PID را تنظيم مي‌كند. اين كنترل‌كننده فازي بر اساس خطاي ولتاژ و نرخ تغيير آن، مقادير بهينه‌ي ضرايب تناسبي، انتگرالي و مشتقي را توليد كرده و در نتيجه توان تزريقي SMES به شبكه را طوري تنظيم مي‌نمايد كه نوسانات ولتاژ و توان خروجي سيستم كاهش يافته و پايداري كلي بهبود يابد. نتايج نشان مي‌دهند كه استفاده‌ي تركيبي از كنترل‌كننده‌ي Backstepping براي رديابي توان بيشينه و كنترل‌كننده‌ي فازي براي تنظيم تطبيقي PID در حضور SMES، موجب بهبود كيفيت توان و پايداري ديناميكي سيستم در شرايط گذرا در شرايط گذرا، كاهش ريپل توان و بهبود پايداري ولتاژ خروجي مي‌گردد. در مقايسه با روش‌هاي متداول MPPT و كنترل كلاسيك PID، روش پيشنهادي پاسخ سريع‌تر، خطاي ماندگار كمتر و پايداري ديناميكي بهتري از خود نشان داده است. اين ساختار مي‌تواند به عنوان روشي مؤثر براي مديريت انرژي در سامانه‌هاي فتوولتاييك هيبريدي و ريزشبكه‌ها مورد استفاده قرار گيرد. واژه‌هاي كليدي: فتوولتاييك، سيستم ذخيره‌ساز انرژي مغناطيسي ابررسانا، كنترل‌كننده فازي تطبيقي
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/03/03
  • عنوان به انگليسي
    Improvement of a Photovoltaic System Connected to a Superconducting Magnetic Energy Storage
  • تاريخ بهره برداري
    5/7/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدحسن گندمي

  • چكيده به لاتين
    Abstract In this research, a novel hybrid photovoltaic (PV) system is designed an‎d simulated with the aim of improving maximum power extraction an‎d increasing dynamic stability. The proposed structure is based on two intelligent controllers that jointly optimize system performance. In the first step, a Backstepping controller is employed for maximum power point tracking (MPPT). Relying on the nonlinear system model an‎d utilizing step by step design principles, this controller adjusts the output voltage an‎d current of the PV module so that the maximum power is extracted under varying irradiation an‎d ambient temperature conditions. In the second step, a Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) system is added to the structure to improve power stability an‎d reduce output voltage fluctuations. The control of power injection/absorption from the SMES is performed by an adaptive fuzzy controller that adjusts the PID controller coefficients in real time. Based on voltage error an‎d its rate of change, this fuzzy controller generates optimal values for the proportional, integral an‎d derivative gains, thus regulating the SMES injected power so that output voltage an‎d power fluctuations are reduced an‎d overall stability is improved. The results show that the combined use of the Backstepping controller for maximum power tracking an‎d the fuzzy controller for adaptive PID tuning in the presence of the SMES enhances power quality an‎d dynamic stability under transient conditions, reduces power ripple an‎d improves output voltage stability. Compared with conventional MPPT methods an‎d classical PID control, the proposed approach exhibits faster response, lower steady state error an‎d better dynamic stability. This structure can be used as an effective energy management strategy for hybrid photovoltaic systems an‎d microgrids. Keywords: Photovoltaic, Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES), adaptive fuzzy PID controller.
  • كليدواژه هاي فارسي
    فتوولتاييك , سيستم ذخيره‌ساز انرژي مغناطيسي ابررسانا , كنترل‌كننده فازي تطبيقي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Photovoltaic , Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) , adaptive fuzzy PID controller.
  • Author
    MohammadHasan Gandomi
  • SuperVisor
    Dr.Hossein Heydari