طراحی کنترل کننده ردیاب نقطه حداکثر توان در سیستم های خورشیدی با استفاده از کنترل فازی
چکیده
انرژی خورشیدی به عنوان منبع پاک و تجدید پذیر انرژی در دسترس است. بنابراین استفاده از سیستم های فتوولتائیک افزایش یافته است؛ که نیاز به بهبود مواد و روش های مورد استفاده برای مهار این منبع قدرت می باشد. دو روش عمده برای این مهم وجود دارد؛ ردیابی خورشید و ردیابی نقطه حداکثر توان. این دو روش نیاز به کنترل کننده کارآمد و موثر دارند. کنترل کننده ممکن است معمولی یا هوشمند (مانند کنترل کننده منطق فازی (flc))، باشد. حداکثر توان ماژول فتوولتائیک با تغییر درجه حرارت، تابش خورشیدی، و بار تغییر می کند. برای افزایش بازدهی، سیستم های فتوولتائیک از ردیاب نقطه حداکثر توان (mppt) استفاده می کنند تا به طور مداوم بالاترین توان ممکن را استخراج و آن را به بار ارائه کند. بسیاری از الگوریتم های ردیابی نقطه حداکثر توان پیشنهاد شده است. با این حال، روش های موجود، از نظر بازدهی، دقت و انعطاف پذیری دارای مشکلاتی هستند. با توجه به رفتار غیر خطی مشخصه جریان- ولتاژ ماژول فتوولتائیک کنترل کننده های مرسوم قادر به ارائه پاسخ خوب نیستند. کنترل کننده منطق فازی (flc) برای سیستم غیر خطی به خوبی کار می کند. سیستم فتوولتائیک می تواند حداکثر توان به بار را در یک نقطه کار خاص که به عنوان نقطه توان ماکزیمم (mpp) نامیده می شود، فراهم کند، که در آن نقطه کل سیستم فتوولتائیک با حداکثر بازدهی عمل می کند. از این رو، روش ردیابی نقطه حداکثر توان (mppt) برای به حداکثر رساندن توان خروجی آرایه فتوولتائیک با ردیابی مداوم نقطه توان ماکزیمم استفاده می شود. در این پایان نامه، کنترل کننده فازی برای افزایش بازدهی تولید انرژی از سلول های خورشیدی طراحی شده است. سیستم ردیابی نقطه حداکثر توان از ماژول های فتوولتائیک، مبدل بوست و کنترل کننده فازی برای کنترل زمان روشن/خاموش سوئیچ ماسفت مبدل بوست، برای حفظ توان خروجی آرایه فتوولتائیک در نقطه حداکثر توان، تشکیل شده است. این کنترل کننده با استفاده از محیط برنامه matlab / simulink مورد آزمایش قرار گرفته است و نتایج اعمال کنترل کننده فازی بر سیستم فتوولتائیک برای ردیابی نقطه ماکزیمم با یک کنترل کننده متعارف و مرسوم مقایسه شده است، این کنترل کننده آشوب و مشاهده می باشد. نتایج نشان می دهد که کنترل کننده فازی پاسخ بهتری نسبت به کنترل کننده متعارف به کار رفته در سیستم مشابه دارد. مزایای منطق فازی که طراحی سریع تر، و شبیه سازی استراتژی های کنترلی انسان نسبت به روش آشوب و مشاهده است، نشان داده شده است. هم چنین کنترل کننده فازی برای سیستم غیر خطی به خوبی عمل کرده و بازدهی بالاتری نسبت به کنترل کننده آشوب و مشاهده دارد.