يعالج هذا البحث مسألة تخزين الطاقة الكهربائية ميكانيكيا بالقرص الدوار في نظام توليد ريحي كهربائي. يتم التحكم بسرعة دوران المولدة الريحية و الآلة التحريضية ذات القرص الدوار بطريقة كهربائية باستخدام المتحكمات التقليدية PID (تناسبية – تكاملية - تفاضلية)
المختارة بالاعتماد على نموذج النظام و محدداته. يعتمد التحكم بسرعة دوران الآلة التحريضية على مبدأ توجيه الفيض المغناطيسي أو ما يسمى التحكم الشعاعي بتوجيه الفيض. يتم توليد القيم المرجعية لسرعة دوران العنفة الريحية بهدف ملاحقة النقطة الأعظمية للاستطاعة. أما السرعة المرجعية للقرص الدوار فيتم توليدها بالاعتماد بشكل أساسي على مرشح من الدرجة الثانية للاستطاعة حيث يعتبر ذلك مساهمة جديدة في هذا المجال. لم يتم نمذجة المبدلات الترددية بل اكتفينا باستراتيجية التحكم. نتائج النمذجة و المحاكاة في برنامج Matlab/Simulink مرضية من جهة تنعيم الاستطاعة المسلمة للشبكة و تعكس أهمية هذا البحث.
يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم عائم لتتبع نقطة الاستطاعة العظمى، للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و در
جة حرارة محيطة. في هذا السياق، يقدم البحث نموذج جديد لمتحكم عائم MPPT-P&O Fuzzy مطور في بيئة Matlab/Simulink. يعتمد النموذج المقترح للمتحكم على تقنية الاضطراب و المراقبة P&O. حيث بطريقة مشابهة لتقنية P&O، تمثل كل من تغيرات الاستطاعة و التوتر للنظام الكهروضوئي، متغيرات دخل للمتحكم العائم المقترح، أما متغير الخرج فهو تغير نسبة التشغيل. الميزة الرئيسية للمتحكم العائم المطور، ترتكز على اعتبار أن خطوة تغير نسبة التشغيل ذات قيمة متغيرة و متعلقة بشكل مباشر بتغيرات الاستطاعة و التوتر للنظام الكهروضوئي. مما يمكن من التغلب على مشكلة الخطوة الثابتة لتغير نسبة التشغيل في المتحكم MPPT-P&O المرتكز على تقنية P&O التقليدية. إن عمل المتحكم العائم MPPT-P& Fuzzy، بخطوة تشغيل متغيرة يحقق سرعة استجابة عالية و كفاءة عالية لتتبع نقطة MPP عند التغيرات الجوية المفاجئة أو السريعة، مقارنة مع المتحكم التقليدي .MPPT-P&O أظهرت نتائج المحاكاة المنجزة في بيئة Matlab/Simulink، الأداء الأفضل للمتحكم العائم المطور MPPT-P&O Fuzzy عند تتبع نقطة MPP بتحقيق أداء ديناميكي أفضل و دقة عالية، مقارنة مع استخدام المتحكم التقليدي MPPT-P&O عند التغيرات الجوية المختلفة.
يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى، المرتكز في عمله على تقنيات تتبع تستخدم طريقة التحكم المباشر للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى
في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا السياق، يتركز عملنا على محاكاة مكونات نظام توليد الطاقة من نظام كهروضوئي، مبدل رافع للجهد المستمر و متحكم MPPT في بيئة Matlab/Simulink. تتم محاكاة المتحكم MPPT باعتماد عدة خوارزميات: خوارزمية التوتر الثابت، خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، باستخدام تابع Embedded MATLAB function. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المتحكم MPPT في زيادة استطاعة النظام الكهروضوئي مقارنة مع عدم استخدام متحكم MPPT. كما أظهرت النتائج الأداء الأفضل لمتحكم MPPT المعتمد على خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، مقارنة مع خوارزمية التوتر الثابت في تتبع نقطة الاستطاعة العظمى للنظام في ظل التغيرات الجوية.
يقدم البحث منهجية جديدة لتطوير متحكم مرتكز على الشبكات العصبونية الصنعية ANN و على طريقة التحكم المباشر، بهدف الحصول على الطاقة القصوى الممكنة من النظم الشمسية الكهروضوئية في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا ال
سياق، يقدم البحث نموذج جديد لمتحكم MPPT-ANN لتتبع نقطة الاستطاعة العظمى MPP للنظم الشمسية الكهروضوئية في بيئة Matlab/Simulink. يرتكز المتحكم MPPT-ANN المطور على شبكة عصبونية صنعية ذات تغذية أمامية FFNNمدربة باستخدام خوارزمية الانتشار العكسي للخطأ، لتحديد توتر التشغيل الأمثل للنظام الكهروضوئي PV عند التغيرات الجوية المختلفة. كما يقترح البحث، خوارزمية تحكم تعتمد على طريقة التحكم المباشر لتحديد نسبة التشغيل المستخدمة للتحكم مباشرة في دورة عمل مبدل جهد مستمر، و ذلك اعتماداً على مقارنة الفرق الناتج بين توتر خرج النظام الكهروضوئي و توتر التشغيل الأمثل خرج الشبكة العصبونية. إن لمتحكم المطورMPPT-ANN المرتكز على شبكة FFNN، يمتاز بسرعة فائقة بتتبع نقطة MPP و بتحقيق كفاءة عالية لنظام PV عند التغيرات الجوية. أظهرت نتائج المحاكاة المنجزة في بيئة Matlab/Simulink، الأداء الأفضل للمتحكم المطور MPPT-ANN بتحقيق أداء ديناميكي أفضل و دقة عالية عند تتبع نقطة MPP، مقارنة مع استخدام متحكم أخر MPPT-ANN-PI يعتمد على شبكة عصبونية صنعية و متحكم تناسبي-تكاملي تقليدي،
و مقارنة أيضا ً مع متحكم تقليدي MPPT-P&O مرتكز على تقنية الاضطراب و المراقبة عند التغيرات الجوية المختلفة.
يتناول البحث نمذجة شبكة عصبونية صنعية متعددة الطبقات ذات تغذية أمامية مدربة باستخدام خوارزمية الانحدار التدريجي للخطأ ذات معامل الزخم و معدل التعلم المتغير، و ذلك لتقدير خرج الشبكة العصبونية الموافق لنسبة التشغيل الأمثل لمبدل رافع الجهد المستمر اعتما
داً على استخدام قياسات تغيرات كل من درجة حرارة الخلية الشمسية و شدة الإشعاع الشمسي، لتتبع نقطة الاستطاعة العظمى MPP لنظم الطاقة الشمسية الكهروضوئية. بالتالي يعتبر المتحكم DMPPT-ANN (Developed MPPT-ANN) المقترح في البحث، مستقل في عمله عن استخدام القياسات الكهربائية لخرج نظام PV لتحديد نسبة التشغيل، و دون الحاجة لاستخدام متحكم تناسبي-تكاملي PI) (Proportional Integral للتحكم في دورة عمل مبدل الجهد، و هذا من شأنه تحسين الأداء الديناميكي للمتحكم المقترح بتحديد نسبة التشغيل بدقة و سرعة فائقة. في هذا السياق، يناقش البحث الاختيار الأمثل لهيكلية الشبكة المقترحة من حيث تحديد العدد الأمثل للطبقات الخفية و العدد الأمثل للعصبونات الموجودة فيها، بتقييم قيم متوسط مربع الخطأ و معامل الارتباط الناتجة بعد كل عملية تدريب للشبكة العصبونية. بعد ذلك يعتمد نموذج الشبكة النهائي الذي يمتلك الهيكلية الأمثل، ليشكل المتحكم المتقرح في البحث DMPPT-ANN لتتبع نقطة MPP لنظام.PV أظهرت نتائج المحاكاة المنجزة في بيئة Matlab/Simulink، الأداء الأفضل للمتحكم DMPPT-ANN المقترح المرتكز على نموذج الشبكة العصبونية MLFFNN، و ذلك بدقة تقدير نسبة التشغيل و بتحسين سرعة استجابة نظام PV في الوصول لنقطة MPP، بالإضافة إلى التخلص بشكل نهائي من التذبذبات الناتجة في الحالة المستقرة في منحني استجابة استطاعة خرج نظام PV مقارنة مع استخدام عدد من المتحكمات المرجعية المستخدمة: متحكم تتبع متقدم MPPT-ANN-PI مرتكز على شبكة عصبونية ANN لتقدير توتر نقطة MPP مع متحكم PI تقليدي، متحكم عائم MPPT-FLC ومتحكم تتبع تقليدي MPPT-INC يستخدم تقنية زيادة الناقلية INC
