Вибір алгоритму пошуку точки максимальної потужності в пристроях альтернативної енергетики

Abstract

В роботі проведено порівняльний аналіз та дослідження процесів пошуку точки максимальної потужності (ТМП) фотоелектричних систем із використанням адаптивного та класичного (неадаптивного) алгоритмів збурення та спостереження. За результатами проведеного комп'ютерного моделювання встановлено суттєві переваги адаптивної модифікації регулятора. На відміну від базового алгоритму з фіксованим кроком, адаптивний метод забезпечує динамічне масштабування величини збурення залежно від відстані до екстремуму. Це дозволило мінімізувати амплітуду високочастотних автоколивань і пульсацій параметрів сонячної батареї (струму, напруги та вихідної потужності) у сталому статичному режимі. Крім того, розроблений адаптивний алгоритм продемонстрував високу точність локалізації ТМП (на рівні 95–99%) та підвищену швидкодію при відпрацюванні стрімких змін інтенсивності сонячної інсоляції, що мінімізує динамічні втрати енергії в сильних перехідних процесах.

The thesis provides a comparative analysis and study of the processes of finding the maximum power point (MPP) of photovoltaic systems using adaptive and classical (non-adaptive) perturbation and observation algorithms. According to the results of the conducted computer modeling, significant advantages of the adaptive modification of the controller were established. Unlike the basic algorithm with a fixed step, the adaptive method provides dynamic scaling of the perturbation value depending on the distance to the extremum. This allowed minimizing the amplitude of high-frequency self-oscillations and pulsations of the solar battery parameters (current, voltage and output power) in a stable static mode. In addition, the developed adaptive algorithm demonstrated high accuracy of the MPP localization (at the level of 95–99%) and increased speed when working out rapid changes in the intensity of solar insolation, which minimizes dynamic energy losses in strong transient processes.