ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంపింగ్ సిస్టమ్స్ (PVWPS) సామర్థ్యంలో మెరుగుదలలు పరిశోధకులలో గొప్ప ఆసక్తిని ఆకర్షించాయి, ఎందుకంటే వాటి ఆపరేషన్ స్వచ్ఛమైన విద్యుత్ శక్తి ఉత్పత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ పేపర్‌లో, PVWPS కోసం కొత్త మసక లాజిక్ కంట్రోలర్-ఆధారిత విధానం అభివృద్ధి చేయబడింది. ఇండక్షన్ మోటార్‌లకు (IM) వర్తించే నష్టాన్ని తగ్గించే పద్ధతులను కలిగి ఉండే అప్లికేషన్‌లు. సింక్ కరెంట్ తగ్గించడం;అందువల్ల, మోటారు నష్టాలు తగ్గించబడతాయి మరియు సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది. ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం నష్టాన్ని తగ్గించకుండా పద్ధతులతో పోల్చబడుతుంది. పోలిక ఫలితాలు ప్రతిపాదిత పద్ధతి యొక్క ప్రభావాన్ని వివరిస్తాయి, ఇది విద్యుత్ వేగం, శోషించబడిన కరెంట్, ప్రవహించే నష్టాలను తగ్గించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నీరు, మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న ఫ్లక్స్. ఒక ప్రాసెసర్-ఇన్-ది-లూప్ (PIL) పరీక్ష ప్రతిపాదిత పద్ధతి యొక్క ప్రయోగాత్మక పరీక్షగా నిర్వహించబడుతుంది. ఇందులో STM32F4 డిస్కవరీ బోర్డ్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన C కోడ్ అమలు ఉంటుంది. పొందుపరిచిన ఫలితాలు బోర్డ్ సంఖ్యా అనుకరణ ఫలితాల మాదిరిగానే ఉంటుంది.
పునరుత్పాదక శక్తి, ముఖ్యంగాసౌరఫోటోవోల్టాయిక్ టెక్నాలజీ, నీటి పంపింగ్ వ్యవస్థలలో శిలాజ ఇంధనాలకు క్లీనర్ ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటుంది1,2. విద్యుత్తు లేని మారుమూల ప్రాంతాలలో ఫోటోవోల్టాయిక్ పంపింగ్ వ్యవస్థలు గణనీయమైన శ్రద్ధను పొందాయి3,4.
PV పంపింగ్ అప్లికేషన్‌లలో వివిధ ఇంజన్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. PVWPS యొక్క ప్రాథమిక దశ DC మోటార్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ఈ మోటార్లు నియంత్రించడం మరియు అమలు చేయడం సులభం, అయితే ఉల్లేఖనాలు మరియు బ్రష్‌లు ఉండటం వల్ల వాటికి సాధారణ నిర్వహణ అవసరం. శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్లు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి, ఇవి బ్రష్‌లెస్, అధిక సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతతో ఉంటాయి. ఇతర మోటార్‌లతో పోలిస్తే, IM-ఆధారిత PVWPS మెరుగైన పనితీరును కలిగి ఉంది ఎందుకంటే ఈ మోటార్ విశ్వసనీయమైనది, తక్కువ-ధర, నిర్వహణ-రహితం మరియు నియంత్రణ వ్యూహాలకు మరిన్ని అవకాశాలను అందిస్తుంది. .పరోక్ష ఫీల్డ్ ఓరియెంటెడ్ కంట్రోల్ (IFOC) పద్ధతులు మరియు డైరెక్ట్ టార్క్ కంట్రోల్ (DTC) పద్ధతులు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి8.
IFOC Blaschke మరియు Hasse చే అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు IM వేగాన్ని విస్తృత పరిధిలో మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది9,10. స్టేటర్ కరెంట్ రెండు భాగాలుగా విభజించబడింది, ఒకటి మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు మరొకటి dq కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌కి మార్చడం ద్వారా టార్క్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది అనుమతిస్తుంది. స్థిరమైన స్థితి మరియు డైనమిక్ పరిస్థితులలో ఫ్లక్స్ మరియు టార్క్ యొక్క స్వతంత్ర నియంత్రణ. యాక్సిస్ (d) రోటర్ ఫ్లక్స్ స్పేస్ వెక్టర్‌తో సమలేఖనం చేయబడింది, ఇందులో రోటర్ ఫ్లక్స్ స్పేస్ వెక్టర్ యొక్క q-యాక్సిస్ భాగం ఎల్లప్పుడూ సున్నాగా ఉంటుంది.FOC మంచి మరియు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందనను అందిస్తుంది11 ,12, అయితే, ఈ పద్ధతి సంక్లిష్టమైనది మరియు పారామీటర్ వైవిధ్యాలకు లోబడి ఉంటుంది. సంబంధిత అంచనాల నుండి స్టేటర్ ఫ్లక్స్ మరియు టార్క్‌ను తీసివేయడం ద్వారా నియంత్రించబడతాయి. ఫలితంగా నియంత్రించడానికి తగిన వోల్టేజ్ వెక్టార్‌ను రూపొందించడానికి హిస్టెరిసిస్ కంపారిటర్‌లోకి అందించబడుతుంది.స్టేటర్ ఫ్లక్స్ మరియు టార్క్ రెండూ.
ఈ నియంత్రణ వ్యూహం యొక్క ప్రధాన అసౌకర్యం స్టేటర్ ఫ్లక్స్ మరియు ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ టార్క్ రెగ్యులేషన్ 15,42 కోసం హిస్టెరిసిస్ రెగ్యులేటర్లను ఉపయోగించడం వలన పెద్ద టార్క్ మరియు ఫ్లక్స్ హెచ్చుతగ్గులు. అలలని తగ్గించడానికి బహుళస్థాయి కన్వర్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి, అయితే పవర్ స్విచ్‌ల సంఖ్యతో సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. చాలా మంది రచయితలు స్పేస్ వెక్టార్ మాడ్యులేషన్ (SWM)17, స్లైడింగ్ మోడ్ కంట్రోల్ (SMC)18ని ఉపయోగించారు, ఇవి శక్తివంతమైన టెక్నిక్‌లు కానీ అవాంఛనీయమైన జిట్టరింగ్ ప్రభావాలతో బాధపడుతున్నాయి నెట్‌వర్క్‌లు, అమలు చేయడానికి హై-స్పీడ్ ప్రాసెసర్‌లు అవసరమయ్యే నియంత్రణ వ్యూహం20, మరియు (2) జన్యు అల్గారిథమ్‌లు21.
అస్పష్టమైన నియంత్రణ దృఢమైనది, నాన్‌లీనియర్ నియంత్రణ వ్యూహాలకు అనుకూలమైనది మరియు ఖచ్చితమైన మోడల్ గురించిన పరిజ్ఞానం అవసరం లేదు. ఇది హిస్టెరెటిక్ కంట్రోలర్‌లకు బదులుగా అస్పష్టమైన లాజిక్ బ్లాక్‌లను ఉపయోగించడం మరియు ఫ్లక్స్ మరియు టార్క్ రిపుల్‌లను తగ్గించడానికి ఎంపిక పట్టికలను మార్చడం వంటివి కలిగి ఉంటుంది. FLC-ఆధారిత DTCలు మెరుగైన పనితీరును అందిస్తాయి22, అయితే ఇంజిన్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సరిపోవు, కాబట్టి కంట్రోల్ లూప్ ఆప్టిమైజేషన్ పద్ధతులు అవసరం.
చాలా మునుపటి అధ్యయనాలలో, రచయితలు స్థిరమైన ఫ్లక్స్‌ను రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్‌గా ఎంచుకున్నారు, అయితే ఈ ఎంపిక ఎంపిక సరైన అభ్యాసాన్ని సూచించదు.
అధిక-పనితీరు, అధిక సామర్థ్యం గల మోటార్ డ్రైవ్‌లకు వేగవంతమైన మరియు ఖచ్చితమైన వేగం ప్రతిస్పందన అవసరం. మరోవైపు, కొన్ని కార్యకలాపాలకు, నియంత్రణ సరైనది కాకపోవచ్చు, కాబట్టి డ్రైవ్ సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం సాధ్యం కాదు. ఉపయోగించడం ద్వారా మెరుగైన పనితీరును పొందవచ్చు. సిస్టమ్ ఆపరేషన్ సమయంలో వేరియబుల్ ఫ్లక్స్ రిఫరెన్స్.
ఇంజిన్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి వివిధ లోడ్ పరిస్థితులలో (in27 వంటివి) నష్టాలను తగ్గించే శోధన నియంత్రిక (SC)ని చాలా మంది రచయితలు ప్రతిపాదించారు. ఈ సాంకేతికతలో పునరుక్తి d-యాక్సిస్ కరెంట్ రిఫరెన్స్ లేదా స్టేటర్ ఫ్లక్స్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ శక్తిని కొలవడం మరియు తగ్గించడం ఉంటాయి. reference.అయితే, ఈ పద్ధతి గాలి-గ్యాప్ ఫ్లక్స్‌లో ఉన్న డోలనాల కారణంగా టార్క్ అలలను పరిచయం చేస్తుంది మరియు ఈ పద్ధతి యొక్క అమలు సమయం-మిక్కిలి మరియు గణన రీసోర్స్-ఇంటెన్సివ్‌గా ఉంటుంది. పార్టికల్ స్వార్మ్ ఆప్టిమైజేషన్ కూడా సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది28, అయితే ఈ సాంకేతికత స్థానిక మినిమాలో చిక్కుకుపోయి, నియంత్రణ పారామీటర్ల పేలవమైన ఎంపికకు దారి తీస్తుంది29.
ఈ కాగితంలో, FDTCకి సంబంధించిన సాంకేతికత మోటార్ నష్టాలను తగ్గించడం ద్వారా సరైన అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని ఎంచుకోవడానికి ప్రతిపాదించబడింది. ఈ కలయిక ప్రతి ఆపరేటింగ్ పాయింట్ వద్ద సరైన ఫ్లక్స్ స్థాయిని ఉపయోగించగల సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, తద్వారా ప్రతిపాదిత ఫోటోవోల్టాయిక్ నీటి పంపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. అందువల్ల, ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంపింగ్ అప్లికేషన్లకు ఇది చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.
ఇంకా, ప్రతిపాదిత పద్ధతి యొక్క ప్రాసెసర్-ఇన్-ది-లూప్ పరీక్ష STM32F4 బోర్డ్‌ను ఉపయోగించి ప్రయోగాత్మక ధ్రువీకరణగా నిర్వహించబడుతుంది. ఈ కోర్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు అమలులో సరళత, తక్కువ ధర మరియు సంక్లిష్ట ప్రోగ్రామ్‌లను అభివృద్ధి చేయవలసిన అవసరం లేదు 30 .అదనంగా , FT232RL USB-UART కన్వర్షన్ బోర్డ్ STM32F4తో అనుబంధించబడింది, ఇది కంప్యూటర్‌లో వర్చువల్ సీరియల్ పోర్ట్ (COM పోర్ట్)ను ఏర్పాటు చేయడానికి బాహ్య కమ్యూనికేషన్ ఇంటర్‌ఫేస్‌కు హామీ ఇస్తుంది. ఈ పద్ధతి డేటాను అధిక బాడ్ రేట్లలో ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ప్రతిపాదిత సాంకేతికతను ఉపయోగించి PVWPS పనితీరు వివిధ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో నష్టాన్ని తగ్గించకుండా PV సిస్టమ్‌లతో పోల్చబడుతుంది. పొందిన ఫలితాలు ప్రతిపాదిత ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంప్ సిస్టమ్ స్టేటర్ కరెంట్ మరియు కాపర్ నష్టాలను తగ్గించడంలో, ఫ్లక్స్ ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో మరియు నీటిని పంపింగ్ చేయడంలో మెరుగ్గా ఉందని చూపిస్తుంది.
మిగిలిన కాగితం ఈ క్రింది విధంగా రూపొందించబడింది: ప్రతిపాదిత సిస్టమ్ యొక్క మోడలింగ్ "ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్స్ యొక్క మోడలింగ్" విభాగంలో ఇవ్వబడింది. "అధ్యయనం చేసిన సిస్టమ్ యొక్క నియంత్రణ వ్యూహం" విభాగంలో, FDTC, ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం మరియు MPPT సాంకేతికత వివరంగా వివరించబడింది. కనుగొన్నవి "అనుకరణ ఫలితాలు" విభాగంలో చర్చించబడ్డాయి. "STM32F4 డిస్కవరీ బోర్డ్‌తో PIL పరీక్ష" విభాగంలో, ప్రాసెసర్-ఇన్-ది-లూప్ పరీక్ష వివరించబడింది. ఈ పేపర్ యొక్క ముగింపులు " ముగింపులు" విభాగం.
స్టాండ్-అలోన్ PV వాటర్ పంపింగ్ సిస్టమ్ కోసం ప్రతిపాదిత సిస్టమ్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఫిగర్ 1 చూపిస్తుంది. సిస్టమ్‌లో IM-ఆధారిత సెంట్రిఫ్యూగల్ పంప్, ఫోటోవోల్టాయిక్ అర్రే, రెండు పవర్ కన్వర్టర్లు [బూస్ట్ కన్వర్టర్ మరియు వోల్టేజ్ సోర్స్ ఇన్వర్టర్ (VSI)] ఉంటాయి.ఈ విభాగంలో , అధ్యయనం చేయబడిన ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క మోడలింగ్ ప్రదర్శించబడింది.
ఈ కాగితం సింగిల్-డయోడ్ మోడల్‌ను స్వీకరిస్తుందిసౌరఫోటోవోల్టాయిక్ కణాలు.PV సెల్ యొక్క లక్షణాలు 31, 32 మరియు 33 ద్వారా సూచించబడతాయి.
అనుసరణను నిర్వహించడానికి, బూస్ట్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. DC-DC కన్వర్టర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ల మధ్య సంబంధం క్రింది సమీకరణం 34 ద్వారా ఇవ్వబడింది:
IM యొక్క గణిత నమూనాను సూచన ఫ్రేమ్ (α,β)లో క్రింది సమీకరణాలు 5,40 ద్వారా వివరించవచ్చు:
ఎక్కడ \(l_{s }\),\(l_{r}\): స్టేటర్ మరియు రోటర్ ఇండక్టెన్స్, M: మ్యూచువల్ ఇండక్టెన్స్, \(R_{s }\), \(I_{s }\): స్టేటర్ రెసిస్టెన్స్ మరియు స్టేటర్ కరెంట్, \(R_{r}\), \(I_{r}\): రోటర్ రెసిస్టెన్స్ మరియు రోటర్ కరెంట్, \(\phi_{s}\), \(V_{s}\): స్టేటర్ ఫ్లక్స్ మరియు స్టేటర్ వోల్టేజ్ , \(\phi_{r}\), \(V_{r}\): రోటర్ ఫ్లక్స్ మరియు రోటర్ వోల్టేజ్.
IM వేగం యొక్క చతురస్రానికి అనులోమానుపాతంలో సెంట్రిఫ్యూగల్ పంప్ లోడ్ టార్క్ దీని ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:
ప్రతిపాదిత నీటి పంపు వ్యవస్థ యొక్క నియంత్రణ మూడు విభిన్న ఉపవిభాగాలుగా విభజించబడింది.మొదటి భాగం MPPT సాంకేతికతతో వ్యవహరిస్తుంది.రెండవ భాగం మసక లాజిక్ కంట్రోలర్ యొక్క డైరెక్ట్ టార్క్ నియంత్రణ ఆధారంగా IMని నడపడంతో వ్యవహరిస్తుంది.అంతేకాకుండా, విభాగం III దీనికి సంబంధించిన సాంకేతికతను వివరిస్తుంది. FLC-ఆధారిత DTC ఇది రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్‌ల నిర్ధారణను అనుమతిస్తుంది.
ఈ పనిలో, గరిష్ట పవర్ పాయింట్‌ను ట్రాక్ చేయడానికి వేరియబుల్-స్టెప్ P&O టెక్నిక్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఫాస్ట్ ట్రాకింగ్ మరియు తక్కువ డోలనం (మూర్తి 2)37,38,39 ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.
DTC యొక్క ప్రధాన ఆలోచన యంత్రం యొక్క ఫ్లక్స్ మరియు టార్క్‌ను నేరుగా నియంత్రించడం, అయితే విద్యుదయస్కాంత టార్క్ మరియు స్టేటర్ ఫ్లక్స్ రెగ్యులేషన్ కోసం హిస్టెరిసిస్ రెగ్యులేటర్లను ఉపయోగించడం వల్ల అధిక టార్క్ మరియు ఫ్లక్స్ రిపుల్ ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, అస్పష్టత సాంకేతికతను మెరుగుపరచడానికి పరిచయం చేయబడింది. DTC పద్ధతి (Fig. 7), మరియు FLC తగినంత ఇన్వర్టర్ వెక్టర్ స్థితులను అభివృద్ధి చేయగలదు.
ఈ దశలో, ఇన్‌పుట్ మెంబర్‌షిప్ ఫంక్షన్‌లు (MF) మరియు భాషా నిబంధనల ద్వారా మసక వేరియబుల్స్‌గా మార్చబడుతుంది.
మొదటి ఇన్‌పుట్ (εφ)కి సంబంధించిన మూడు మెంబర్‌షిప్ ఫంక్షన్‌లు మూర్తి 3లో చూపిన విధంగా నెగటివ్ (N), పాజిటివ్ (P) మరియు జీరో (Z).
రెండవ ఇన్‌పుట్ (\(\varepsilon\)Tem) కోసం ఐదు మెంబర్‌షిప్ ఫంక్షన్‌లు మూర్తి 4లో చూపిన విధంగా నెగటివ్ లార్జ్ (NL) నెగటివ్ స్మాల్ (NS) జీరో (Z) పాజిటివ్ స్మాల్ (PS) మరియు పాజిటివ్ లార్జ్ (PL).
స్టేటర్ ఫ్లక్స్ పథం 12 సెక్టార్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో అస్పష్టమైన సెట్ మూర్తి 5లో చూపిన విధంగా సమద్విబాహు త్రిభుజాకార సభ్యత్వం ఫంక్షన్ ద్వారా సూచించబడుతుంది.
తగిన స్విచ్ స్టేట్‌లను ఎంచుకోవడానికి ఇన్‌పుట్ మెంబర్‌షిప్ ఫంక్షన్‌లను ఉపయోగించే టేబుల్ 1 గ్రూపులు 180 అస్పష్టమైన నియమాలు.
మమదానీ యొక్క సాంకేతికతను ఉపయోగించి అనుమితి పద్ధతి నిర్వహించబడుతుంది. i-th నియమం యొక్క బరువు కారకం (\(\alpha_{i}\)) దీని ద్వారా ఇవ్వబడింది:
ఎక్కడ\(\mu Ai \left( {e\varphi } \right)\),\(\mu Bi\left( {eT} \right) ,\) \(\mu Ci\left( \theta \right) \) : మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్, టార్క్ మరియు స్టేటర్ ఫ్లక్స్ యాంగిల్ ఎర్రర్ యొక్క సభ్యత్వ విలువ.
Eq.(20) ద్వారా ప్రతిపాదించబడిన గరిష్ట పద్ధతిని ఉపయోగించి మసక విలువల నుండి పొందిన పదునైన విలువలను మూర్తి 6 వివరిస్తుంది.
మోటారు సామర్థ్యాన్ని పెంచడం ద్వారా, ప్రవాహ రేటును పెంచవచ్చు, ఇది రోజువారీ నీటి పంపింగ్‌ను పెంచుతుంది (మూర్తి 7). ఈ క్రింది సాంకేతికత యొక్క ఉద్దేశ్యం నష్టాన్ని తగ్గించే ఆధారిత వ్యూహాన్ని ప్రత్యక్ష టార్క్ నియంత్రణ పద్ధతితో అనుబంధించడం.
మోటారు యొక్క సామర్థ్యానికి అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క విలువ ముఖ్యమైనదని అందరికీ తెలుసు.అధిక ఫ్లక్స్ విలువలు ఇనుము నష్టాలను పెంచుతాయి మరియు సర్క్యూట్ యొక్క అయస్కాంత సంతృప్తతను పెంచుతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, తక్కువ ఫ్లక్స్ స్థాయిలు అధిక జూల్ నష్టాలకు దారితీస్తాయి.
అందువల్ల, IM లో నష్టాల తగ్గింపు నేరుగా ఫ్లక్స్ స్థాయి ఎంపికకు సంబంధించినది.
ప్రతిపాదిత పద్ధతి మెషీన్‌లోని స్టేటర్ వైండింగ్‌ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్‌తో అనుబంధించబడిన జూల్ నష్టాల నమూనాపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది రోటర్ ఫ్లక్స్ యొక్క విలువను వాంఛనీయ విలువకు సర్దుబాటు చేస్తుంది, తద్వారా సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి మోటారు నష్టాలను తగ్గిస్తుంది.జూల్ నష్టాలు ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు (కోర్ నష్టాలను విస్మరించడం):
విద్యుదయస్కాంత టార్క్\(C_{em}\) మరియు రోటర్ ఫ్లక్స్\(\phi_{r}\) dq కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లో ఇలా గణించబడతాయి:
విద్యుదయస్కాంత టార్క్\(C_{em}\) మరియు రోటర్ ఫ్లక్స్\(\phi_{r}\) సూచన (d,q)లో ఇలా లెక్కించబడతాయి:
సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా.(30), సరైన రోటర్ ఫ్లక్స్ మరియు కనిష్ట నష్టాలను నిర్ధారించే సరైన స్టేటర్ కరెంట్‌ను మనం కనుగొనవచ్చు:
ప్రతిపాదిత సాంకేతికత యొక్క దృఢత్వం మరియు పనితీరును అంచనా వేయడానికి MATLAB/Simulink సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి వివిధ అనుకరణలు నిర్వహించబడ్డాయి. పరిశోధించబడిన సిస్టమ్ సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన ఎనిమిది 230 W CSUN 235-60P ప్యానెల్‌లను (టేబుల్ 2) కలిగి ఉంటుంది. సెంట్రిఫ్యూగల్ పంప్ IM ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు దాని లక్షణ పారామితులు టేబుల్ 3లో చూపబడ్డాయి. PV పంపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క భాగాలు టేబుల్ 4లో చూపబడ్డాయి.
ఈ విభాగంలో, స్థిరమైన ఫ్లక్స్ రిఫరెన్స్‌తో FDTCని ఉపయోగించే ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంపింగ్ సిస్టమ్ అదే ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల్లో ఆప్టిమల్ ఫ్లక్స్ (FDTCO) ఆధారంగా ప్రతిపాదిత సిస్టమ్‌తో పోల్చబడుతుంది. కింది దృశ్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా రెండు ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌ల పనితీరు పరీక్షించబడింది:
ఈ విభాగం 1000 W/m2 ఇన్సోలేషన్ రేట్ ఆధారంగా పంప్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రతిపాదిత ప్రారంభ స్థితిని అందిస్తుంది. మూర్తి 8e విద్యుత్ వేగం ప్రతిస్పందనను వివరిస్తుంది. FDTCతో పోలిస్తే, ప్రతిపాదిత సాంకేతికత మెరుగైన పెరుగుదల సమయాన్ని అందిస్తుంది, 1.04 వద్ద స్థిర స్థితికి చేరుకుంటుంది. s, మరియు FDTCతో, 1.93 సె. వద్ద స్థిరమైన స్థితికి చేరుకుంటుంది. మూర్తి 8f రెండు నియంత్రణ వ్యూహాల పంపింగ్‌ను చూపుతుంది. FDTCO పంపింగ్ మొత్తాన్ని పెంచుతుందని చూడవచ్చు, ఇది IM ద్వారా మార్చబడిన శక్తిలో మెరుగుదలని వివరిస్తుంది. గణాంకాలు 8g మరియు 8h డ్రా చేయబడిన స్టేటర్ కరెంట్‌ను సూచిస్తుంది. FDTCని ఉపయోగించే స్టార్టప్ కరెంట్ 20 A, అయితే ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం 10 A స్టార్టప్ కరెంట్‌ని సూచిస్తుంది, ఇది జూల్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది. గణాంకాలు 8i మరియు 8j అభివృద్ధి చెందిన స్టేటర్ ఫ్లక్స్‌ను చూపుతాయి.FDTC-ఆధారిత PVPWS 1.2 Wb యొక్క స్థిరమైన రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్ వద్ద పనిచేస్తుంది, అయితే ప్రతిపాదిత పద్ధతిలో, రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్ 1 A, ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడంలో పాల్గొంటుంది.
(ఎ)సౌరరేడియేషన్ (బి) పవర్ ఎక్స్‌ట్రాక్షన్ (సి) డ్యూటీ సైకిల్ (డి) డిసి బస్ వోల్టేజ్ (ఇ) రోటర్ స్పీడ్ (ఎఫ్) పంపింగ్ వాటర్ (జి) ఎఫ్‌డిటిసి కోసం స్టేటర్ ఫేజ్ కరెంట్ (హెచ్) ఎఫ్‌డిటిసిఓ కోసం స్టేటర్ ఫేజ్ కరెంట్ (ఐ) ఎఫ్‌ఎల్‌సిని ఉపయోగించి ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన (j) FDTCO ఉపయోగించి ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన (k) FDTC (l) FDTCO ఉపయోగించి స్టేటర్ ఫ్లక్స్ పథం ఉపయోగించి స్టేటర్ ఫ్లక్స్ పథం.
దిసౌరరేడియేషన్ 3 సెకన్లలో 1000 నుండి 700 W/m2 వరకు మరియు 6 సెకన్లలో 500 W/m2 వరకు మారుతుంది (Fig. 8a). Figure 8b 1000 W/m2, 700 W/m2 మరియు 500 W/m2 కోసం సంబంధిత కాంతివిపీడన శక్తిని చూపుతుంది. .గణాంకాలు 8c మరియు 8d వరుసగా డ్యూటీ సైకిల్ మరియు DC లింక్ వోల్టేజ్‌ను వివరిస్తాయి. IM యొక్క విద్యుత్ వేగాన్ని Figure 8e వివరిస్తుంది మరియు FDTC-ఆధారిత ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌తో పోలిస్తే ప్రతిపాదిత సాంకేతికత మెరుగైన వేగం మరియు ప్రతిస్పందన సమయాన్ని కలిగి ఉందని మనం గమనించవచ్చు.Figure 8f FDTC మరియు FDTCO ఉపయోగించి పొందిన వివిధ వికిరణ స్థాయిల కోసం నీటి పంపింగ్‌ను చూపుతుంది. FDTC కంటే FDTCOతో ఎక్కువ పంపింగ్‌ను సాధించవచ్చు. FDTC పద్ధతి మరియు ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహాన్ని ఉపయోగించి అనుకరణ కరెంట్ ప్రతిస్పందనలను గణాంకాలు 8g మరియు 8h వివరిస్తాయి. , ప్రస్తుత వ్యాప్తి కనిష్టీకరించబడింది, అంటే తక్కువ రాగి నష్టాలు, తద్వారా సిస్టమ్ సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. అందువల్ల, అధిక ప్రారంభ ప్రవాహాలు యంత్ర పనితీరును తగ్గించడానికి దారితీయవచ్చు. ఫిగర్ 8j ఎంపిక చేయడానికి ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన యొక్క పరిణామాన్ని చూపుతుందినష్టాలు తగ్గించబడతాయని నిర్ధారించడానికి సరైన ఫ్లక్స్, కాబట్టి, ప్రతిపాదిత సాంకేతికత దాని పనితీరును వివరిస్తుంది. మూర్తి 8iకి విరుద్ధంగా, ఫ్లక్స్ స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది సరైన ఆపరేషన్‌ను సూచించదు. గణాంకాలు 8k మరియు 8l స్టేటర్ ఫ్లక్స్ పథం యొక్క పరిణామాన్ని చూపుతాయి. Figure 8l సరైన ఫ్లక్స్ అభివృద్ధిని వివరిస్తుంది మరియు ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం యొక్క ప్రధాన ఆలోచనను వివరిస్తుంది.
లో ఆకస్మిక మార్పుసౌరరేడియేషన్ వర్తించబడుతుంది, 1000 W/m2 యొక్క వికిరణంతో ప్రారంభించి, 1.5 సెకను (Fig. 9a) తర్వాత ఆకస్మికంగా 500 W/m2కి తగ్గుతుంది (Fig. 9a). 1000 W/m2 మరియు 500కి అనుగుణంగా ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్‌ల నుండి సంగ్రహించబడిన ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తిని మూర్తి 9b చూపుతుంది. W/m2.ఫిగర్స్ 9c మరియు 9d వరుసగా డ్యూటీ సైకిల్ మరియు DC లింక్ వోల్టేజ్‌ను వివరిస్తాయి.అంజీర్ 9e నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ప్రతిపాదిత పద్ధతి మెరుగైన ప్రతిస్పందన సమయాన్ని అందిస్తుంది.చిత్రం 9f రెండు నియంత్రణ వ్యూహాల కోసం పొందిన నీటి పంపింగ్‌ను చూపుతుంది.పంపింగ్ FDTCOతో FDTC కంటే ఎక్కువగా ఉంది, FDTCతో 0.009 m3/sతో పోలిస్తే 1000 W/m2 వికిరణం వద్ద 0.01 m3/s పంపింగ్;ఇంకా, వికిరణం /m2 వద్ద 500 W ఉన్నప్పుడు, FDTCO 0.0079 m3/s పంప్ చేసింది, అయితే FDTC 0.0077 m3/s పంప్ చేసింది. గణాంకాలు 9g మరియు 9h. FDTC పద్ధతి మరియు ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహాన్ని ఉపయోగించి అనుకరించిన ప్రస్తుత ప్రతిస్పందనను వివరిస్తుంది. మేము దానిని గమనించవచ్చు. ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం ఆకస్మిక వికిరణ మార్పుల క్రింద కరెంట్ వ్యాప్తి తగ్గిందని చూపిస్తుంది, ఫలితంగా రాగి నష్టాలు తగ్గుతాయి. నష్టాలు తగ్గించబడతాయని నిర్ధారించడానికి సరైన ఫ్లక్స్‌ను ఎంచుకోవడానికి ఫిగర్ 9j ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన యొక్క పరిణామాన్ని చూపుతుంది, కాబట్టి, ప్రతిపాదిత సాంకేతికత 1Wb యొక్క ఫ్లక్స్ మరియు 1000 W/m2 యొక్క వికిరణంతో దాని పనితీరును వివరిస్తుంది, అయితే ఫ్లక్స్ 0.83Wb మరియు వికిరణం 500 W/m2. Fig. 9iకి విరుద్ధంగా, ఫ్లక్స్ 1.2 Wb వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది కాదు సరైన పనితీరును సూచిస్తాయి. గణాంకాలు 9k మరియు 9l స్టేటర్ ఫ్లక్స్ పథం యొక్క పరిణామాన్ని చూపుతాయి. మూర్తి 9l సరైన ఫ్లక్స్ అభివృద్ధిని వివరిస్తుంది మరియు ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహం మరియు ప్రతిపాదిత పంపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క మెరుగుదల యొక్క ప్రధాన ఆలోచనను వివరిస్తుంది.
(ఎ)సౌరరేడియేషన్ (బి) ఎక్స్‌ట్రాక్ట్ చేయబడిన పవర్ (సి) డ్యూటీ సైకిల్ (డి) డిసి బస్ వోల్టేజ్ (ఇ) రోటర్ స్పీడ్ (ఎఫ్) వాటర్ ఫ్లో (జి) ఎఫ్‌డిటిసి కోసం స్టేటర్ ఫేజ్ కరెంట్ (హెచ్) ఎఫ్‌డిటిసిఓ కోసం స్టేటర్ ఫేజ్ కరెంట్ (ఐ) ) ఉపయోగించి ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన FDTCO ఉపయోగించి FLC (j) FDTCO (k) Stator ఫ్లక్స్ పథం ఉపయోగించి FDTC (l) Stator ఫ్లక్స్ పథం ఉపయోగించి FDTCO ఉపయోగించి ఫ్లక్స్ ప్రతిస్పందన.
ఫ్లక్స్ విలువ, కరెంట్ యాంప్లిట్యూడ్ మరియు పంపింగ్ పరంగా రెండు సాంకేతికతల యొక్క తులనాత్మక విశ్లేషణ టేబుల్ 5లో చూపబడింది, ఇది ప్రతిపాదిత సాంకేతికతపై ఆధారపడిన PVWPS పెరిగిన పంపింగ్ ప్రవాహం మరియు కనిష్టీకరించిన వ్యాప్తి కరెంట్ మరియు నష్టాలతో అధిక పనితీరును అందిస్తుంది. సరైన ఫ్లక్స్ ఎంపికకు.
ప్రతిపాదిత నియంత్రణ వ్యూహాన్ని ధృవీకరించడానికి మరియు పరీక్షించడానికి, STM32F4 బోర్డ్ ఆధారంగా PIL పరీక్ష నిర్వహించబడుతుంది. ఇందులో పొందుపరిచిన బోర్డ్‌లో లోడ్ చేయబడి అమలు చేయబడే జెనరేటింగ్ కోడ్ ఉంటుంది. బోర్డ్ 1 MB ఫ్లాష్, 168 MHzతో 32-బిట్ మైక్రోకంట్రోలర్‌ను కలిగి ఉంది. క్లాక్ ఫ్రీక్వెన్సీ, ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ యూనిట్, DSP సూచనలు, 192 KB SRAM. ఈ పరీక్ష సమయంలో, STM32F4 డిస్కవరీ హార్డ్‌వేర్ బోర్డ్ ఆధారంగా రూపొందించబడిన కోడ్‌ను కలిగి ఉన్న కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లో అభివృద్ధి చెందిన PIL బ్లాక్ సృష్టించబడింది మరియు Simulink సాఫ్ట్‌వేర్‌లో ప్రవేశపెట్టబడింది. అనుమతించే దశలు STM32F4 బోర్డుని ఉపయోగించి కాన్ఫిగర్ చేయాల్సిన PIL పరీక్షలు మూర్తి 10లో చూపబడ్డాయి.
STM32F4ని ఉపయోగించి సహ-అనుకరణ PIL పరీక్షను ప్రతిపాదిత సాంకేతికతను ధృవీకరించడానికి తక్కువ-ధర సాంకేతికతగా ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పేపర్‌లో, STMicroelectronics డిస్కవరీ బోర్డ్ (STM32F4)లో ఉత్తమ రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్‌ను అందించే ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన మాడ్యూల్ అమలు చేయబడుతుంది.
రెండోది సిమ్యులింక్‌తో ఏకకాలంలో అమలు చేయబడుతుంది మరియు ప్రతిపాదిత PVWPS పద్ధతిని ఉపయోగించి సహ-అనుకరణ సమయంలో సమాచారాన్ని మార్పిడి చేస్తుంది. STM32F4లో ఆప్టిమైజేషన్ టెక్నాలజీ సబ్‌సిస్టమ్ యొక్క అమలును మూర్తి 12 వివరిస్తుంది.
ప్రతిపాదిత ఆప్టిమల్ రిఫరెన్స్ ఫ్లక్స్ టెక్నిక్ మాత్రమే ఈ సహ-అనుకరణలో చూపబడింది, ఎందుకంటే ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ వాటర్ పంపింగ్ సిస్టమ్ యొక్క నియంత్రణ ప్రవర్తనను ప్రదర్శించే ఈ పనికి ప్రధాన నియంత్రణ వేరియబుల్.
పోస్ట్ సమయం: ఏప్రిల్-15-2022
