طراحی و کنترل یک سیستم فتوولتائیک با هدف ردیابی نقطه توان ماکزیمم

با کاهش روزافزون منابع سوختهای فسیلی و افزایش آلودگی محیط زیست و نیز مشکلات ناشی از به کارگیری سوختهای هسته ای، گرایش روزافزونی به سوی منابع انرژی تجدید شونده ایجاد شده است. در این میان، انرژی خورشیدی به دلیل ماهیت خاص و سهولت در نصب و راه اندازی، به عنوان یک منبع مورد اطمینان جایگاه ویژه ای دارد. در دو دهه اخیر انرژی خورشیدی در قالب سیستم های فتوولتائیک به عنوان یک منبع انرژی نو و بدون آلودگی محیط زیست مورد توجه بوده است. در طراحی و کنترل سیستم های فتوولتائیک باید به غیر خطی بودن مشخصه سلولهای فتوولتائیک توجه ویژه داشت. همچنین این مشخصه با تغییر شرایط جوی تغییر می کند. از این رو استفاده از این سیستمها را بدون به کارگیری روشهای کنترلی مناسب، در بازده بالا امکان پذیر نمی باشد. مدار کنترلی نقطه کار سیستم را در نقطه ای باید تنظیم کند که ماکزیمم توان از سلول به بار منتقل شود. در این ارتباط، مدارهای کنترلی و الگوریتم های متفاوتی ارائه شده اند. الگوریتم های کنترلی که جهت ردیابی نقطه حداکثر توان به کار می روند به دو دسته online و offline تقسیم می-شوند که هرکدام مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند. روشهای online دارای پیچیدگی بیشتر اما دقت ببشتر می-باشند و می توانند mpp در هر لحظه ردیابی کنند. همچنین روشهای offline ساده تر بود و اصولاً در سیستم های کوچکتر مورد توجه قرار می گیرند. در این پایان نامه جهت ردیابی نقطه ماکزیمم توان آرایه از یک الگوریتم کنترلی مبتنی بر روشهای کنترل تطبیقی استفاده شده است که با نمونه گیری لحظه ای از مقادیر ولتاژ وجریان ماژول به عنوان ورودی کنترلر استفاده می کند. در این راستا یک مدل مرجع مطابق با مشخصه های سیستم مورد نظر طراحی می شود. آنگاه مطابق با شرایط کارکرد، سیستم به گونه ای کنترل می گردد تا پاسخ آن با پاسخ مدل مرجع مطابقت داشته باشد. در ایتدا یک کنترل کننده عصبی-فازی جهت پیاده سازی مدل مرجع ارائه می شود. سپس جهت آموزش کنترلر چندین حالت از شرایط جوی به عنوان مدلسازی شده وشبکه توسط آن آموزش داده شده است. طرح مورد نظر در حضور اختلالات مهم در نرم افزار matlab شبیه سازی شده و با اطلاعات پیشین سیستم مقایسه شده، و سرعت و دقت آن مورد ارزیابی قرار می گیرد.