ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تطوير متحكم عائم مرتكز على تقنية الاضطراب و المراقبة لتحسين كفاءة نظم الطاقة الشمسية الكهروضوئية باستخدام MATLAB/SIMULINK

Developing Fuzzy Logic Controller based on Perturb and Observe technique to improve the efficiency of Solar Photovoltaic Energy Systems using Matlab/Simulink

1622   6   175   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول 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 درجة 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.

المراجع المستخدمة
RAVI, N.; RAVI, M. A study on Maximum Power Point Tracking techniques for Photovoltaic systems. International Journal of Engineering and Technical Research. 3, 2015, 189-196
SHARMA, D.; PUROHIT, G. Hybrid Control Method for Maximum Power Point Tracking (MPPT) of Solar PV Power Generating System. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 8, 2014, 255-262
TOFOLI, F.; PEREIR, D.; PAULA, W. Comparative Study of Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Systems. International Journal of Photo energy. Volume 2015, Article ID 812582, 10 pages
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
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.
منذ أن تم اختراع المنطق الضبابي والتحكم الضبابي حظي الأخير بانتشار واهتمام متزايدين في تطبيقات متنوعة وفي الأجهزة المختلفة في مختلف نواحي الحياة. ولعل ذلك لسهولة تطبيق نظام التحكم الضبابي ولابتعاده غالباً عن تعقيدات العلاقات الرياضية. حتى لو لم نكن ن علم نموذج النظام موضوع التحكم، يستطيع المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم (SOFC) تحسين استجابة متحكم ضبابي خطي موجود أو بناء جدول تحكم من الصفر، من خلال تقييم أداء المتحكم الحالي وتعديل جدول التحكم بناءً على ذلك. يقدم هذا البحث مادة بسيطة توضح كيفية تصميم واستخدام المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم. من خلال عملية نمذجة ومحاكاة باستخدام Matlab & Simulink® حيث تم فيها استخدام المتحكم لتنظيم سرعة محرك كهربائي مستمر عند حمولات متغيرة. وأظهرت المحاكاة قدرة المتحكم على تقديم استجابة جيدة وتقليل خطأ السرعة بشكل ملحوظ عند تغير الحمولة. يعد البحث مادة نصية يمكن أن يرجع إليها طلبتنا والباحثون المهتمون في مجال التحكم التكيفي عامة، والتحكم الضبابي ذاتي التنظيم خاصة.
شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية. تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.
نطور في هذا البحث أداة بحثية وتعليمية لدراسة حساسية استجابة منظومة تعليق المركبة لتأثير تعرجات الطريق كتابع لخصائص وبارامترات مكونات التعليقة. هذه الأداة عبارة عن برنامج يمكن استخدامه لأي نموذج منشأ باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink بمكتباته الم ختلفة. يمكن إدخال أنواع مختلفة من النماذج كنماذج المعادلات التفاضلية المعبرة عن النموذج الرياضي أو المخططات الصندوقية او نموذج فضاء الحالة. تمكن هذه الأداة الطالب أيضا من تعريف مكونات التعليقة, والبارامترات التصميمية الأساسية لها, واختيار هذه البارامترات. وتمكن الباحثين والطلبة من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي لقيمة الدخل والحساسية عند اجراء المحاكاة لظروف العمل المختلفة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا