بخشی از مقاله
چکیده
پنل های خورشیدی دارای مشخصه جریان- ولتاژ غیر خطی بوده و تنها در یک نقطه کار خاص ماکزیمم توان را تولید می کنند. این نقطه بهینه توان با تغییر دما و شدت نور تغییر می کند. روش های مختلفی برای ردیابی نقطه توان ماکزیمم بصورت online و offline و ترکیبی معرفی شده است. این مقاله روش ترکیبی جدیدی مبتنی بر منطق فازی جهت بهبود عملکرد ردیابی نقطه توان ماکزیمم سیستم های فتوولتاییک ارائه می دهد. الگوریتم روش پیشنهادی از دو بخش محاسبه نقطه کار و تنظیم دقیق تشکیل شده است.
ابتدا بخش محاسبه نقطه کار که بر اساس روش جریان اتصال کوتاه - offline - می باشد، توان ماکزیمم را تقریب می زند و سپس بخش تنظیم دقیق بر اساس روش منطق فازی - - FL مقدار دقیق توان ماکزیمم را دنبال می کند. روش پیشنهادی در محیط Matlab/Simulink شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با روشهای موجود مقایسه میگردد و موثر بودن روش پیشنهادی نشان داده می شود.
مقدمه
بحران انرژی و نگرانیهای زیست محیطی مثل آلودگی و اثرات گرمای جهانی محرک هایی هستند که باعث شده اند توجه دولتها به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر جلب شود. در این میان سیستم فتوولتاییک - - pv مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. این نقطه توان ماکزیمم که به شرایط بار ، دمای سلول - - T وتشعشعات خورشیدی - - G بستگی دارد با استفاده از MPPT ردیابی می شود.[1] زمان وصل محاسبه شده - - D توسط کنترلر MPPT به تولیدکننده پالسPWM داده می شود که برای تنظیم پهنای پالس تولیدی توسطPWM استفاده می شود و سپس پالس با پهنای کنترل شده به مبدل بوست داده می شود تا بتواند نقطه توان ماکزیمم را دنبال کند. روشهای گوناگونی برای ردیابی نقطه توان ماکزیمم - MPPT - ارائه شده اند.
این روشها بر اساس ویژگی های مختلف شامل انواع سنسورهای مورد نیاز، سرعت همگرایی، ارزش، رنج اثرگذاری، نیازهای سخت افزاری اجرا و معروفیت متمایزشده اند. به هرحال روشهایMPPT را می توان به طورکلی در 3 روش آفلاین، آنلاین و ترکیبی جای داد.. روشهای ترکیبی نیز ترکیبی از روشهای آفلاین و آنلاین می باشند.[11] درمقالات 2]وMPPT [3 با استفاده از روش کنترلر جریان sliding mode برای سیستم PV ارائه شده است.
در این مقاله روشی ترکیبی - online- offline - مبتنی بر منطق فازی برای ردیابی نقطه توان ماکزیمم ارائه می-گردد در این روش، ابتدا نقطه توان ماکزیمم بر اساس روش جریان اتصال کوتاه - offline - تقریب زده می شود و سپس بر اساس روش منطق فازی - - FL مقدار دقیق حداکثر توان محاسبه میشود. این مقاله شامل چهار بخش می باشد. در بخش 2 سیستم فوتوولتاییک معرفی میگردد، در بخش 3روش پیشنهادی برای ردیابی نقطه توان ماکزیمم ارائه می شود و در بخش 4 شبیه سازی و نتایج آن بررسی می شود.
سیستم فتوولتاییک
سیستم فوتوولتاییک شامل پنل خورشیدی، باتری، مبدل ولتاژ DC-DC و کنترلر می باشد. شکل - - 1 سیستم فوتوولتاییک استفاده شده در این مقاله را نشان می دهد.
پنل خورشیدی
ساختار فیزیکی یک سلول خورشیدی مانند یک دیود است که پیوند p-n آن در معرض نور خورشید قرار میگیرد. معادله - 1 - که اساس تئوری نیم هادی ها را بیان میکند مشخصه I-V یک سلول ایده آل را توصیف می کند.[8] شکل - 2 - مدار معادل یک پنل خورشیدی را نشان می دهد. یک پنل خورشیدی از چندین سلول فوتوولتاییک که دارای اتصال بیرونی سری یا موازی و یا سری- موازی تشکیل شده است. با در نظر گرفتن پارامترهای شکل - 2 - در رابطه - 1 - ، مشخصه پنل خورشیدی بدست می آید که در شکل - - 3 نشان داده شده است.[8]
