ارائه يك روش بهينه ‌سازي مقيد براي تخمين پارامتر در ماژول‌هاي فوتوولتائيك

Estimating the Parameters in Photovoltaic Modules: A Constrained Optimization Approach

در اين مقاله يك روش شناسايي جديد براي تخمين پارامترهاي مجهول در سيستم ­هاي فوتوولتائيك ارائه شده است. مدل تك ديودي با پنج پارامتر مجهول به عنوان مدل سيستم فوتوولتائيك در نظر گرفته شده است. با استفاده از اطلاعات سيستم در شرايط تست استاندارد، يك مدل كاهش يافته كه در آن سه پارامتر مجهول به صورت تابعي از دو پارامتر ديگر در نظر گرفته شده ­اند استخراج شده است. با لحاظ كردن محدوديت ­هاي فيزيكي سيستم، يك تابع هدف و مجموعه ­اي از قيود نامساوي براي مدل كاهش يافته تعريف شده­اند. نشان داده شده است كه مساله بهينه سازي غير محدب سيستم­ هاي فوتوولتائيك، به يك مساله بهينه سازي مقيد و محدب تبديل مي­شود. قيود مساله به كمك يك تابع مانع كه يك تابع هدف تكميل شده را توليد مي­كند لحاظ شده­اند. يك روش شناسايي تطبيقي براي يافتن مقادير بهينه تابع هدف تكميل شده مورد استفاده قرار گرفته است. بر خلاف غالب روش­هاي شناسايي، الگوريتم پيشنهادي داراي پاسخ دقيق و منحصر به فرد و پياده­ سازي آن بسيار آسان است. كارايي روش پيشنهادي با استفاده از نتايج شبيه ­سازي و عملي به اثبات رسيده است.

This paper presents a novel identification technique for estimation of unknown parameters in photovoltaic (PV) systems. A single diode model is considered for the PV system, which consists of five unknown parameters. Using information of standard test condition (STC), three unknown parameters are written as functions of the other two parameters in a reduced model. An objective function and a set of inequality constraints are defined for the reduced model considering limitations of the physical system. It is shown that the non-convex optimization problem of PV systems is converted to a convex constrained optimization one. The constraints are enforced using a modified barrier function that generates an augmented objective function. An adaptive identification technique is utilized to find the optimal values of the augmented cost. Unlike most identification techniques, the proposed algorithm has a precise and unique solution, which is easy to implement. The effectiveness of the proposed approach is confirmed using some simulation and experiments.