ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک
به این مطلب امتیاز دهید!

ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک در مشاوره انجام پایان نامه برق و مشاوره انجام پایان نامه برق کنترل و مشاوره انجام پایان نامه برق قدرت

در این مقاله ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک به کمک الگوریتم‌های ترکیبی و هوشمند مورد بررسی قرار می گیرد.

خورشید یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که اغلب و در همه جا به صورت مجانی و در وفاق با محیط زیست در دسترس است. از مزایای این منبع انرژی تجدیدپذیر، علاوه بر کاهش هزینه‌ها، می‌توان به ماژولار بودن آن اشاره کرد؛ یعنی این امکان فراهم می‌آيد که به محض نصب شروع به کار کند و هر ماژول به طور مستقل از دیگری عمل کند و در صورت عدم کارایی یکی از ماژول‌ها دیگری به کار خود ادامه دهد. قابلیت توسعه در ازای تقاضای بیش‌تر، از دیگر مزایای مهم این ماژول‌ها می‌باشد. در سال‌های اخیر توجه فزآینده‌ای به استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک انرژی پاک و تجدیدپذیر شده است. مزیت‌های اصلی سامانه‌های فتوولتائیک برای تحت کنترل درآوردن انرژی خورشیدی شامل منتشر نشدن گازهای گلخانه‌ای، هزینه‌ی نگهداری کم، محدودیت‌های کم با توجه به محل نصب و نبود نویزهای مکانیکی که از قسمت‌های محرک ایجاد می‌شوند، می‌باشد. در هر حال، سامانه‌های فتوولتائیک از بازدهی تبدیل پایین رنج می‌برند. بنابراین، ردیابی نقطه ماکزیمم توان (MPPT) برای آرایه‌های سلول‌های خورشیدی در یک سامانه‌ی فتوولتائیک ضروری است. نمایی از سلول فتوولتائیک، ماژول فتوولتائیک، صفحه‌ی خورشیدی و آرایه‌ی خورشیدی در شکل زیر نشان داده شده است.

ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک - مشاورتز

ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک – مشاورتز

امروزه بهره‌گیری از آرایه‌های خورشیدی به عنوان یکی از منابع انرژی پاک، تجدیدپذیر و نامحدود با سرعت قابل توجهی رو به افزایش است. از آنجاکه توان خروجی آرایه‌های خورشیدی وابسته به شدت تابش، دما و ولتاژ پایانه می‌باشد، کنترل نقطه کار آنها به منظور جذب حداکثر توان، از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. همچنین، هزینه‌ی بالای راه‌اندازی اولیه و نیز بازده‌ی پایین تبدیل انرژی از جمله معایب استفاده از سامانه‌های فتوولتائیک است. جهت کاهش معایب فوق، تلاش‌های بسیاری انجام شده تا بازده‌ی پایین انرژی را با افزایش کیفیت سلول‌های خورشیدی افزایش دهند. از آنجاکه مشخصه‌ی p-v ماژول‌های خورشیدی غیرخطی بوده و تابع پارامترهای محیطی از جمله دمای محیط، شدت تابش خورشید و بار متصل به آن است، به ازای شرایط آب و هوایی مشخص، حداکثر توان در یک نقطه کار از آرایه‌های خورشیدی قابل دریافت می‌باشد. در نتیجه، با استفاده از الگوریتم‌های ردیابی نقطه حداکثر توان می‌توان با تغییرات بار، میزان توان دریافتی از آرایه‌ها را همواره در مقدار حداکثر خود نگه‌داشت. ردیابی MPPT وقتی پیچیده می‌شود که همه‌ی آرایه‌های خورشیدی تابش یکنواختی را دریافت نمی‌کنند، که این شرایط به عنوان سایه‌ی جزئی شناخته می‌شود.

هر سامانه‌ی فتوولتائیک متشکل از یک صفحه‌ی خورشیدی، یک مبدل dc به dc، یک کنترل‌کننده‌ی ردیابی نقطه بیشینه توان و یک بار می‌باشد. تاکنون روش‌های مختلفی برای ردیابی نقطه بیشینه توان در مراجع مختلف معرفی شده‌اند، هر چند این روش‌ها دقیق بوده و به سادگی قابل اجرا هستند، ولی در تغییرات شدید آب و هوایی، عملکرد خوبی ندارند. هدف از پایدارسازی سامانه‌ی فتوولتائیک، بهره‌گیری از یک الگوریتم ترکیبی جدید و توانمند جهت حصول نقطه بیشینه توان در این سامانه‌ها می‌باشد. برای این منظور، کنترل‌کننده‌ی هوشمند فازی بهینه شده با الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچگان پیشنهاد شده است. بهینه‌سازی کلونی مورچگان (ACO) از تکنیک‌های بهینه‌ی ازدحام بر مبنای رفتار جستجوی مورچه‌ها در مسیر کلونی و منبع غذاست. معمولاً تکنیک ACO برای حل مسائلی که به طور مکرر تغییرات دینامیکی دارند، ارائه می‌شود. مزیت اصلی الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچگان، توانایی الگوریتم برای ادامه‌ی انجام به روز شده‌ی تغییرات در زمان واقعی است. با وجود پتانسیل بالای تکنیک ACO به عنوان کنترل‌کننده، از آن به صورت مستقیم در MPPT استفاده نمی‌شود و ترکیب آن با سایر تکنیک‌های محاسبات نرم به عنوان ابزار بهینه، مورد استفاده قرار می‌گیرد. الگوریتم کنترلی پیشنهادی جهت ترکیب با تکنیک ACO، کنترل‌کننده‌ی هوشمند فازی می‌باشد. زیرا که این الگوریتم توانایی بالایی در تقلید هوش بشری جهت بهبود کارایی کنترل‌کننده دارد. ترکیب الگوریتم کلونی مورچگان بر مبنای کنترل‌کننده‌ی هوشمند فازی باعث کاهش خطای پایداری و کاهش زمان تنظیم دقیق شده و نیز بهینه‌سازی MPPT را بهبود می‌بخشد.

 

امیدواریم خواندن این مقاله مفید برای مشاوره انجام پایان نامه برق کنترل باشد، در صورتیکه تمایل به سفارش مشاوره انجام پایان نامه ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک دارید، با تکمیل فرم زیر تیم مشاورتز در خدمت شما متقاضی گرامی می باشد.

 

این محتوا می تواند برای سرچ های زیر مفید باشد

ردیابی نقطه حداکثر توان با الگوریتم‌های ترکیبی و هوشمند ، ردیابی نقطه حداکثر توان در سیستم فتوولتائیک ، MPPT ، سیستم فتوولتائیک

منبع