Main Article Content

Abstract

Penggunaan solar PV secara konvensional yang memiliki beberapa tantangan dari segi intensitas radiasi cahaya matahari dan temperatur lingkungan menyebabkan tegangan keluaran cenderung fluktuatif. Sebagai langkah mitigasi permasalahan tersebut dibutuhkan aplikasi rangkaian elektronika daya berupa boost converter atau yang dapat disebut dengan step-up DC-DC converter yang sesuai. Pemilihan step-up DC-DC converter jenis boost converter ini memiliki beberapa keunggulan yakni dapat diaplikasikan pada pembangkit energi terbarukan. Pada penelitian ini pemodelan desain boost converter dirancang closed loop dengan menggunakan controller (pengontrol/pengendali) PID (Proportional Integral Derrivative) sehingga tegangan  output solar PV yang fluktuatif akibat pengaruh irradiasi matahari ini dapat distabilkan sesuai dengan setpoint yang diinginkan untuk menyupply beban pompa 24 Volt. Tahapan penelitian ini diawali dengan menentukan perencanaan desain rangkaian, penentuan spesfikasi komponen, pembuatan algoritma pemrograman PID Controller dan simulasi rangkaian serta pengujian. Dari hasil pengujian simulasi terbukti bahwa rangakaian prototype boost converter mampu menaikkan tegangan solar PV bervariasi (15.68V-20.87V) dan stabil di tegangan 24 Volt. Penggunaan PID Controller dengan nilai Kp=0,07;Ki=0,05;Kd=0,3 memiliki respon transien yang cepat yakni dengan rise time (tr) 1,62 ms, settling time (ts) 10 ms dan peaktime (tp) sebesar 33,8ms. Nilai maximum overshoot (Mp) juga cenderung rendah sebesar 1,5%.

Keywords

boost converter duty cycle respon transien solar PV

Article Details

References

  1. A. Gagliano, G. M. Tina, S. Aneli, and S. Nižetić, “Comparative assessments of the performances of PV/T and conventional solar plants,” Journal of Cleaner Production, vol. 219, 2019, doi: 10.1016/j.jclepro.2019.02.038.
  2. S. Shahria, Md. H. Ullah, M. Mashud, A. H. Mokther, E. Hoq, and Md. M. Rahman, “Effect of Temperature and Solar Panel Position on Solar PV System Performance: A Review,” Energy and Thermofluids Engineering, vol. 2, 2023, doi: 10.38208/ete.v2.729.
  3. A. A. Abbood, “Harmonic spectra of BLDC motor supplied by a solar PV,” Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, vol. 20, no. 3, 2020, doi: 10.11591/ijeecs.v20.i3.pp1693-1702.
  4. S. Hasanpour, Y. P. Siwakoti, and F. Blaabjerg, “A New High Efficiency High Step-Up DC/DC Converter for Renewable Energy Applications,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 70, no. 2, 2023, doi: 10.1109/TIE.2022.3161798.
  5. R. N. Amalia and Wijaya Kusuma, “Desain Simulasi dan Analisa Closed Loop Boost Converter Terintegrasi Solar PV Berbasis PID,” Elposys: Jurnal Sistem Kelistrikan, vol. 10, no. 1, 2023, doi: 10.33795/elposys.v10i1.1078.
  6. A. Abusorrah et al., “Stability of a boost converter fed from photovoltaic source,” Solar Energy, vol. 98, no. PC, 2013, doi: 10.1016/j.solener.2013.09.001.
  7. D. Hendrawati et al., “DESIGN AND PERFORMANCE EVALUATION OF ANALYTIC-TUNING PID ON BOOST CONVERTER FOR 200 WP PHOTOVOLTAIC,” Journal of Engineering Science and Technology, vol. 18, no. 4, 2023.
  8. A. W. Hasanah, T. Koerniawan, and Y. Yuliansyah, “KAJIAN KUALITAS DAYA LISTRIK PLTS SISTEM OFF-GRID DI STT-PLN,” Energi & Kelistrikan, vol. 10, no. 2, 2019, doi: 10.33322/energi.v10i2.211.
  9. O. Elbaksawi, “Design of photovoltaic system using buck-boost converter based on MPPT with PID controller,” Universal Journal of Electrical and Electronic Engineering, vol. 6, no. 5, 2019, doi: 10.13189/ujeee.2019.060502.
  10. A. Kalirasu and S. Dash, “Simulation of closed loop controlled boost converter for solar installation,” Serbian Journal of Electrical Engineering, vol. 7, no. 1, 2010, doi: 10.2298/sjee1001121k.