DESIGN AND MANAGEMENT OF DC MICROGRID SYSTEM

Abstract

ABSTRACT

Solar energy sources can supply power during day only and with specific ratings depends on the PV array capacity and the irradiance level, therefore it must be utilized as maximum as possible. But in sometimes the produced peak power is more than the load demand, and that leads to store the remained energy either in the grid by using grid connected inverters or by using a storage device such as battery storage system. In this work a grid connected DC microgrid with storage system and PV array with 10 kW capacity is simulated. A P&O maximum power point tracking algorithm will be used so as to tracking the maximum power point (MPP) for the PV array system. The studied DC microgrid contains AC and DC loads. The proposed system is simulated for all expected operating cases. The simulation is done using MATLAB/Simulink program. The simulation's findings demonstrate that the PV array always suplies the most power in all studied scenarios. Load sharing depends on the produced power from the PV array and the stored energy in the battery system. The priority is to supply the load with the necessary electrical energy from the PV array and then the batteries, and if there is more demand the utility grid will supply it.

ÖZET

Güneş enerjisi kaynakları yalnızca gün boyunca güç sağlayabilir ve PV dizi kapasitesine ve ışınım düzeyine bağlı olarak belirli derecelendirmelerle güç sağlayabilir, bu nedenle mümkün olduğu kadar maksimum düzeyde kullanılmalıdır. Ancak bazen üretilen tepe gücü, yük talebinden daha fazladır ve bu, kalan enerjinin şebekeye bağlı invertörler kullanılarak veya pil depolama sistemi gibi bir depolama cihazı kullanılarak şebekede depolanmasına yol açar. Bu çalışmada, depolama sistemli şebeke bağlantılı bir DC mikro şebekesi ve 10 kW kapasiteli PV dizisi simüle edilmiştir. PV dizisi için maksimum güç noktasını izlemek için bir P&O maksimum güç noktası izleme algoritması kullanılır. İncelenen DC mikro şebekesi, AC ve DC yükleri içerir. Önerilen sistem, tüm beklenen çalışma durumları için simüle edilmiştir. MATLAB/Simulink programı kullanılarak simülasyon yapılmıştır. Simülasyon sonuçları, simüle edilen tüm durumlarda PV dizisinin maksimum gücü sağladığını ve yük paylaşımının PV dizisinden üretilen güce ve akü sisteminde depolanan enerjiye bağlı olduğunu göstermektedir. Öncelik, yüke gerekli elektrik enerjisini PV dizisinden ve ardından pillerden sağlamaktır ve daha fazla talep varsa, elektrik şebekesi bunu sağlayacaktır.