MPPT for photovoltaic systems using Fractional Power Processing Architecture

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dc.contributor.advisor-co1Co-orientador1
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor1Orientador1
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dc.contributor.authorLeão, André Salume Lima Ferreira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee11º membro da banca
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dc.contributor.referee22º membro da banca
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee33º membro da banca
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.date.accessioned2025-11-06T00:08:57Z
dc.date.available2025-11-06T00:08:57Z
dc.date.issued2025-08-05
dc.description.abstractThis study presents a novel investigation, with conceptual contributions, into how a fractional power processing (FRPP) architecture can be used to track the maximum power point of a photovoltaic (PV) system while using PV modules as the auxiliary source. Two configurations are proposed for fractional power processing within the photovoltaic system. The first, referred to as coupled FRPP (CFRPP), utilizes only photovoltaic modules as the auxiliary energy source, with direct connection to a converter. The second, referred to as decoupled FRPP (DFRPP), incorporates an energy storage system (ESS) alongside the PV modules, allowing the two PV arrays to function independently. Simulations were conducted to validate the theoretical analysis of a PV system under these two FRPP architecture configurations and to compare their performance to different power processing architectures. The results indicate that the proposed model equations are valid. It is concluded that fractional power processing enables converters designed for lower power levels to regulate the generation of higher. When applied to photovoltaic systems, both types of FRPP have demonstrated the ability to achieve maximum power while using low-power, low-complexity converters, since they are non-isolated and can even adopt simple topologies, such as buck or boost. However, each type exhibited significantly different capabilities. The DFRPP configuration demonstrates its viability by delivering superior performance compared to other power processing architectures. In contrast, the CFRPP architecture exhibits performance limitations, making it less advantageous under comparable conditions
dc.description.resumoEste estudo apresenta uma nova investigação, com contribuições conceituais, sobre como uma arquitetura de processamento fracionário de potência (FRPP) pode ser usada para rastrear o ponto de máxima potência de um sistema fotovoltaico (PV) utilizando módulos PV como fonte auxiliar. Duas configurações são propostas para o processamento fracionário de potência dentro do sistema fotovoltaico. A primeira, denominada FRPP acoplado (CFRPP), utiliza apenas módulos fotovoltaicos como fonte auxiliar de energia, com conexão direta a um conversor. A segunda, denominada FRPP desacoplado (DFRPP), incorpora um sistema de armaze namento de energia (ESS) junto aos módulos PV, permitindo que os dois conjuntos PV funcionem de forma independente. Simulações foram conduzidas para validar a análise teórica de um sistema PV sob essas duas configurações de arquitetura FRPP e comparar seu desempenho com diferentes arquiteturas de processamento de potência. Os resultados indicam que as equações de modelagem propostas são válidas. Conclui-se que o processamento fracionário de potência permite que conversores projetados para níveis de potência mais baixos regulem a geração de níveis mais altos. Quando aplicados a sistemas fotovoltaicos, ambos os tipos de FRPP demonstraram a capacidade de atingir a potência máxima utilizando conversores de baixa potência e baixa complexidade, uma vez que não são isolados e podem até adotar topologias simples, como buck ou boost. No entanto, cada tipo apresentou capacidades significativamente diferentes. A configuração DFRPP demonstra sua viabilidade ao oferecer desempenho superior em comparação com outras arquiteturas de processamento de energia. Em contraste, a arquitetura CFRPP apresenta limitações de desempenho, tornando-a menos vantajosa quando comparada a outras
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20589
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectProcessamento fracionário de potência
dc.subjectProcessamento parcial de potência
dc.subjectMulti-fonte
dc.subjectSistemas fotovoltaicos
dc.subjectFractional power processing
dc.subjectPartial power processing
dc.subjectMulti-source
dc.subjectPV systems
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleMPPT for photovoltaic systems using Fractional Power Processing Architecture
dc.typemasterThesis
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