Изследователи от университета Al-Ahliyya Amman в Йордания и университета за наука и технологии в Адис Абеба в Етиопия са разработили нова методология за проследяване на глобалната максимална точка на мощност (GMPP) в частично засенчени фотоволтаични системи.
GMPP дефинира способността на инвертора да измита IV кривата на фотоволтаична система и да идентифицира напрежението на масива, при което се появява глобалната максимална точка на мощност. Когато фотоволтаичната система е в условия на частично засенчване, нейната характеристична крива на изходната мощност-напрежение генерира множество локални пикове. При тези условия конвенционалните методи за проследяване на максимална мощност (MPPT) може да не успеят да максимизират изходната мощност, тъй като проследяват локалната максимална точка на мощност (MPP) вместо глобалната MPP (GMPP).
„Нашият модел носи ползи, като симулира 33% по-малко загуба на мощност, демонстрирайки капитализация, която е по-малка от три пъти в сравнение с алтернативните методи за стабилност“, казаха учените.
Предложената методология се основава на генетичния алгоритъм (GA), който е в състояние да решава проблеми с ограничена и неограничена оптимизация въз основа на процес на естествен подбор, който имитира биологичната еволюция, и контролера за обратна стъпка (BSC), който е рекурсивна техника, която обикновено е използвани за извличане на максимална мощност от фотоволтаичната система. Той работи, като разделя проблема с нелинейното управление на серия от по-прости подсистеми.
Алгоритъмът BSC настройва сигнала за модулация на ширината на импулса (PWM), който управлява работата на системата чрез преобразувателя, свързан към товара, докато алгоритъмът GA изчислява печалбите на BSC, за да постигне оптимален резултат от фотоволтаичната система. „Основната цел е да се установи идеалното напрежение на фотоволтаичния (PV) модул, което е ограничено в диапазона от 0 V и напрежението на отворена верига“, обясниха изследователите.
Групата тества новия подход в симулирана фотоволтаична система, разположена в Маруа, Камерун. Състои се от три панела от 55 W, свързани последователно, DC-DC преобразувател и резистивен товар със стойност 150 Ω. „Има забележимо и значително покачване на температурата в посочения район, характеризиращ се със сухи условия и високи температури, подобни на тези в полупустинен климат“, обясниха академиците.
Те казаха, че предложената техника е в състояние да постигне стабилизиране на фотоволтаичната система само за 0.06 секунди, като същевременно показва „изключителна“ устойчивост. Те също така отбелязаха, че новата методология трябва да бъде валидирана от бъдещи експерименти. „Нашият метод точно откри и смекчи частичните ефекти на засенчване, като се стреми към глобалната максимална точка на мощност, за да минимизира загубата на енергия“, заключават те.
Техните открития бяха представени в статията "Подобряване на MPPT производителността за частично засенчени фотоволтаични масиви чрез заден контрол с оптимизирани от генетичен алгоритъм печалби”, публикуван вНаучни доклади.
