Підвищення ефективності фотоелектричного перетворювача методом пошуку точки максимальної потужності
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
Підвищення ефективності перетворення сонячної енергії залежить від реалізації алгоритмів пошуку точки максимальної потужності (Maximum Power Point Tracking, MPPT), тому розроблення методів і моделей систем керування потужністю споживання під час роботи сонячного фотоелектричного перетворювача (СФП) є актуальною науковою задачею. Для дослідження алгоритмів MPPT було розроблено в середовищі MATLAB програму, яка дозволяє змоделювати та дослідити таку систему. Змінна інсоляція, що виступає основним вхідним параметром моделі, задавалася у вигляді комбінації двох синусоїдальних сигналів з додатковим обмеженням у межах 200–1200 Вт/м², що дозволяє моделювати динамічні погодні умови, наприклад, проходження хмар або часткову затіненість. У процесі симуляції напруга та струм на навантаженні обчислювались через умовний лінійний еквівалент СФП з урахуванням опору навантаження, який змінювався відповідно до алгоритму збурюй та спостерігай (Perturb and Observe, P&O). Розроблена система забезпечує підтримку максимальної потужності протягом усього періоду симуляції, що підтверджує практичну цінність системи для керування відбором генерованої енергії СФП.
Ключові слова: сонячний фотоелектричний перетворювач, точка максимальної потужності, математична модель, збурюй та спостерігач
Посилання
1. O. Zaslavsky, V. Tkachov, and K. Sosnin (2020). “Improving the efficiency of electrical energy distribution with decentralized electric heating control based on nash equilibrium”, EEJET, 5, 8 (107), 17–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213492 (Scopus)
2. Zybalov, D.S. (2022). Doslidzhennia vplyvu na zghenerovanu potuzhnist kuta padinnia soniachnykh promeniv na poverkhniu soniachnoho fotoelektrychnoho peretvoriuvacha [Study of the influence of the angle of incidence of solar rays on the surface of a solar photovoltaic converter on the generated power]. Energy and Automation, 5.https://doi.org 10.31548/energiya2022.05.062
3. Katche, M. L. (2023). A comprehensive review of maximum power point tracking (MPPT) techniques used in solar PV systems. Energies, 16(5), 2206. https://doi.org/10.3390/en16052206.
4. Verma, D., Nema, S., Shandilya, A. M., & Dash, S. K. (2016). Maximum power point tracking (MPPT) techniques: Recapitulation in solar photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 1018–1034. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.068.
5. Subudhi, B., & Pradhan, R. (2013). A comparative study on maximum power point tracking techniques for photovoltaic power systems. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 4(1), 89–98. https://doi.org/10.1109/TSTE.2012.2202294.
6. Augustine, S., Lakshminarasamma, N., & Mishra, M. K. (2016). Control of photovoltaic-based low-voltage DC microgrid system for power sharing with modified droop algorithm. IET Power Electronics, 9(6), 1132–1143. https://doi.org/10.1049/iet-pel.2015.0325.
7. Aldbaiat, B., Nour, M., Radwan, E., & Awada, E. (2022). Grid-connected PV system with reactive power management and an optimized SRF-PLL using genetic algorithm. Energies, 15(6), 2177. https://doi.org/10.3390/en15062177.
8. Arias, M. B., & Bae, S. (2020). Design models for power flow management of a grid-connected solar photovoltaic system with energy storage system. Energies, 13(9), 2137. https://doi.org/10.3390/en13092137.
9. Konara, K. M. S. Y., Kolhe, M. L., & Sharma, A. (2020). Power dispatching techniques as a finite-state machine for a standalone photovoltaic system with a hybrid energy storage. AIMS Energy, 8(2), 214–230. https://doi.org/10.3934/energy.2020.2.214.
10. Basantes, B., Ulloa-Herrera, F., Pozo, M., & Camacho, O. (2024). Power management of an off-grid photovoltaic system using a linear-algebra-based control. Renewable Energy Reports / ScienceDirect (article). https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102375
11. Moosavi, S. K. R., & others (2022). Highly efficient MPPT control using a dynamic group based cooperation optimization (DGBCO) algorithm for PV systems. Engineering Applications / Renewable Energy. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.10.011.
12. Nassar, W. M., Anaya-Larab, O., & Ahmed, K. H. (2021). A new adaptive instantaneous average current sharing technique for circulating current minimization among parallel converters in a LV DC-microgrid. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.107562.
13. Kanouni, B., et al. (2024). Advanced efficient energy management strategy based on PV-PEMFC-batteries for DC-link regulation (review / case study). Applied Sciences / MDPI. https://doi.org/10.3390/app14123456.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
