رديابي نقطه حداكثر توان در ريزشبكه جزيرهاي مبتنيبر سيستم فتولتائيك توسط روش اغتشاش و مشاهده اصلاحي مبتنيبر كنترل فازي بهينه چندهدفه

Maximum power point tracking in photovoltaic-based island microgrid by improved perturbation and observation based on multi-objective optimal fuzzy control

در حال حاضر نيروگاه ­هاي برق تجديد پذير مبتني­ بر مزارع فتوولتائيك به عنوان منابع اساسي توليد انرژي بسيار مورد توجه بوده كه سرعت زيادي در حال رشد مي­ باشند. با اين وجود، تغييرات شرايط آب و هوايي يكي از مسائل پيش روي اين سيستم تبديل انرژي مي­ باشد جهت ارائه توان مورد نياز به مصرف ­كننده مي­ باشد. يك كنترل­ كننده كارآمد مي­ تواند پشتيباني مطلوبي از سيستم فتوولتائيك و بهبود عملكرد ديناميكي ريزشبكه جزيره­اي مبتني­بر سيستم فتولتائيك داشته باشد. در اين مقاله يك روش اغتشاش و مشاهده اصلاحي مبتني­بر كنترل فازي بهينه براي تأمين انرژي مورد نياز ميكرو شبكه ارئه مي­ شود. در اين راستا، تغييرات جزئي در ثابت تناسبي و انتگرال گير در هنگام تغييرات آب و هوايي جهت اطمينان از همگرايي در نقطه مطلوب محاسبه مي ­شود جهت يافتن پارامترهاي مطلوب توابع عضويت سيستم فازي از الگوريتم ژنتيك مرتب ­سازي نامغلوب‌ استفاده مي­ شود. سپس، سيگنال بهينه چرخه كار به كانورتر بوست تزريق مي­ شود. براي ارزيابي و به اثبات رساندن كارايي كنترل ­كننده پيشنهادي، مقايسه ­اي نيز با استراتژي مشاهده و اغتشاش مرسوم انجام مي ­شود. همچنين، وضعيت­ هاي تابشي متفاوت براي سيستم فتوولتائيك تحت مطالعه درنظر گرفته مي­ شود. مدلسازي سيستم فتوولتائيك و سيستم كنترل پيشنهادي توسط نرم­افزارMATLAB/Simulink صورت گرفته است. در پايان، نتايج شبيه ­سازي نشان داد كه سرعت و دقت رديابي نقطه حداكثر توان توسط سيستم كنترل پيشنهادي بهبود چشمگيري داشته است.

Currently, renewable power plants based on photovoltaic farms are considered as main sources of energy production which have been rapidly growing. However, changes in weather conditions are one of the issues facing this energy conversion system to provide the required power for the consumer. An efficient controller can appropriately control and improve the dynamic performance of the island microgrid based on the photovoltaic system. In this paper, a perturbation and observation method based on optimal fuzzy control is proposed to provide the required energy for the microgrid. In this regard, partial changes in the proportional and integral constants during the climate changes are calculated to ensure the convergence at the desired point. In order to find the desired parameters of the fuzzy system membership functions, a non-dominated sorting genetic algorithm is used. Then, the optimal duty cycle signal is injected into the boost converter. To verify and validate the performance of the proposed controller, a comparison is also made with the conventional observation and perturbation strategy. Also, different radiation conditions are considered for the under study photovoltaic system. Modeling of photovoltaic system and proposed control system has been performed by MATLAB / Simulink software. Finally, the simulation results show that the speed and accuracy of the maximum power point tracking by the proposed control system has been significantly improved.