اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدنمذجة و محاكاة الألواح الشمسيّة و تحسين استطاعتها باستخدام خوارزمية الاضطراب و المراقبة لملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى
Modeling and simulation solar panels and perform it power using perturbation and observation algorithm (P&O) to tracking maximum power point MPPT
5297
11 541
0
(
0
)
تأليف
ميساء الكنا( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يتناول البحث تحليل و دراسة أداء الألواح الشمسية، حيث اخترنا العمل على اللوح (الموديول) الشمسي MSX-50، بالإضافة إلى تحسين استطاعته عن طريق تعقّب نقطة الاستطاعة العظمى MAXIMUM POWER POINT، و يتم ذلك باستخدام مقّطع رافع للجهد الحصول على أكبر استطاعة ممكنة من اللوح الشمسي. تم ّوضع نموذج رياضي مكافئ لعمل اللوح الشمسي الحقيقي (غير مثالي) من خلال دراسة الخلايا الكهروضوئيّة (PHOTOVOLTAIC CELLS)، حيث تمّ استخدام الطريقة التكرارية بالإضافة لخوارزمية نيوتن-رافسون من أجل تحديد قيمة المقاومة التسلسلية للموديول Rs، و المقاومة التفرعية Rp. كما تم تنفيذ خوارزمية الاضطراب و المراقبة Perturbation and Observation P&O، بالإضافة إلى دراسة و تصميم دارة المقطّع chopper و اختيار مكونّاتها L,C (المكثف و الملف) بناءً على تحديد كلٍّ من تردد عمل المقطع و عاملي التموج للجهد و التيّار. بناءً على ماسبق، قمنا بإجراء عملية النمذجة للموديول الشمسي MSX-50 باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK، حيث صممنا واجهة مستخدم رسومية GUI لعرض خصائص الموديول و حساب المقاومتين Rs,Rp، بالإضافة إلى بناء خوارزمية P&O و تصميم دارة المقطّع الرافع للجهد (boost-step up). تمّ تطبيق النموذج المقترح على حمولة أومية وفق مبدأ ملاحقة نقطة الاستطاعة العظمىMPP ،و مناقشة النتائج لحالتي توصيل الموديول الشمسي على الحمل مباشرةً، و التوصيل عن طريق مقطّع مقاد بخوارزمية P&O.
This paper deals with the analysis and study of performance of solar panels, so we choose working on the solar panel (module) MSX-50, in addition to improve his power by tracking the maximum power point, this is done by using boost (step up) chopper to obtain the largest possible capacity of solar panel. We will determine a mathematical model equivalent to the real solar panel (not ideal) through studying photovoltaic cells, where we will use the iterative method in addition to the Newton-Raphson algorithm in order to determine the value serial resistance of module Rs parallel resistance of module Rp. As has been the implementation of perturbation and observation p&o algorithm in addition studying and designing the circuit of step up (boost) chopper, and selection the components (coil L, capacitor C), based on both the operation frequency f, ripple factor of output voltage and output current . Based on the our study, we have performed a modeling process of the solar module MSX-50 using MATLAB/SIMULINK program, where we designed a graphical user interface GUI to display the module characteristics and calculate resistance Rp and Rs, in addition to build an algorithm p&o and design circuit of boost (step up) chopper. The proposed model has been applied to the ohmic load according to the principle of the maximum power point tracking MPPT, and discuss the results of two cases wich are the following the solar module is connected directly to load, connected through chopper driven by p&o algorithm.
المراجع المستخدمة
Introduction to Photovoltaic Systems, in Renewable Energy TheInfinite Power of Texas
Alsayid.B .Modeling and Simulation of Photovoltaic Cell/Module/Array with Two-Diode Model.International Journal of Computer Technology and Electronics Engineering .Vol.1, Issue.3, June 2012
Jallad.j.design and simulation of a photovoltaic system with maximum power control to supply a load with alternating current
قيم البحث
اقرأ أيضاً
استخدم المتحكم ذو المنطق العائم بهدف ربط النظام الكهروضوئي PV بالشبكة الكهربائية عبر مبدل ثلاثي الطور مقاد (عاكس),إذ يقوم هذا المتحكم بملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى وحقن أكبر استطاعة ممكنة من نظام PV إلى الشبكة؛ وذلك عن طريق تحديد زاوية القدح الواجب ت
طبيقها على القواطع، و قد اختيرت المتحولات اللغوية حتى يحدد مقدار التغيير في زاوية القدح للمبدل لملاحقة الاستطاعة العظمى.
تعد الأنظمة الكهروضوئية منبعاً متجدداً للطاقة الكهربائية و صديقاً للبيئة، لكن لا تزال أسعارها مرتفعة نسبياً. إنّ الحصول على أعظم استطاعة خرجٍ ممكنةٍ من هذه الأنظمة-و ضمان الحفاظ عليها عند أقل كلفة في التطبيقات الواقعية-مرتبط بشكل كبير بملاحقة نقطة ال
استطاعة الأعظمية Maximum Power PointTracking (MPPT عند مختلف شروط التشغيل.
نقترح في هذا المقال استخدام تقنية الخوارزمية الوراثية (Genetic Algorithm (GA لملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية اعتماداً على نموذج الخلية الشمسية. تعطي الخوارزمية المقترحة بشكل مباشر و دقيق جهد التشغيل الأمثل (VOP) الذي سيضبط عليه المبدل (DC/DC) و المقابل لنقطة الاستطاعة الأعظمية و ذلك بمعرفة جهد الدارة المفتوحة (VOC) و تيار الدارة القصيرة (ISC) للخلية.
و للتحقق من صحة و فعالية الخوارزمية المقترحة قمنا بإعداد برنامج بلغة الماتلاب MATLAB R2010a للخوارزمية الوراثية و برنامجاً ثانياً للخلية الشمسية و دمجهما معاً حيث تم أخذ المقاومة التسلسلية فقط في نموذج الخلية الشمسية و أهملت المقاومة التفرعية.
أظهرت نتائج محاكاة تطبيق الخوارزمية المقترحة على عدة نماذج من الألواح الكهروضوئية إمكانية ضبط الجهد بشكل دقيق على القيمة الأمثل و بالتالي تشغيل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة الأعظمية.
إن محدودية مصادر الطاقة العالمية من الوقود الاحفوري و النووي, استوجب البحث الملّح عن مصادر طاقة بديلة. بما يحقق موازنة العرض و الطلب دون اللجوء أو التخفيف قدر الإمكان من المولدات التي تعتمد على الغازات, و الوقود الأحفوري. و تعتبر السلامة البيئية من ا
لشروط الهامة لمصدر الطاقة, حيث أن الطلب المتزايد على مصادر الطاقة التقليدية جعل من الضروري تحسين تكلفة مصادر الطاقة غير التقليدية, و الاعتماد على الطاقة الشمسية بوصفها مصدر للحصول على الطاقة الكهربائية.
يقدم البحث نموذجاً لنظام PVمع دراسة تأثير تغير شروط العمل (الإشعاع, درجة الحرارة), و بعض العوامل (المقاومة التسلسلية RS, و التفرعية RP, و عامل المثالية A) على مميزات (I-V) و (P-V), و تم وضع نموذج نظام الطاقة الكهروشمسي المستقل باستخدام MatLab, و للحصول على أعظم طاقة كهربائية يمكن توليدها من النظام الشمسي طورت عدة تقنيات لملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى و استخدمت في هذا البحث خوارزمية P&O بتقنية MPPT, و تم مقارنة الاستطاعة المولدة المقدمة للحمل مع وجود تقنية MPPT و بدون وجودها و حساب الزيادة في الكفاءة الناتجة من استخدام هذه التقنية.
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.
مع ازدياد الاعتماد على الطاقة الشمسية بوصفها مصدرًا للحصول على الطاقة الكهربائية، طورت عدة تقنيات لملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى المستخدمة في اللواقط الكهروضوئية بهدف الحصول على أعظم طاقة كهربائية يمكن توليدها من النظام الكهروضوئي، و تختلف هذه التقنيا
ت من حيث البساطة و سرعة الأداء و الأدوات المستخدمة فيها (كالحساسات) و الكلفة الاقتصادية. تتضمن هذه الدراسة مقارنة عشر من الطرائق التقليدية المستخدمة في ملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى للواقط الكهرضوئية باختلاف أنواعها، إِذ قيم أداؤها من وجهة نظر طاقية باستخدام برنامج Matlab آخذين بالحسبان أشكالا مختلفة للإشعاع ،
الشمسي. فضلا عن التقييم الاقتصادي لها؛ و ذلك لإجراء مقارنة بناء على الأداء و الكلفة لتحديد الخيار الأمثل بينها.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
