C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\76.png
دانلود فیلم های آموزشی متلب و سیمولینک

قسمت 4 +شبیه سازی نقطه ماکسیمم نیروی فتوولتائیک (MPPT) با نوسان صفر و گام انطباقی

 

مقاله ای که امروز قرار است در موردش توضیح بدین و شبیه سازی که بر روی آن انجام شده در مورد یکی از اصلی ترین قسمتهای روز دنیا است بر روی سلول های خورشیدی که ماکسیموم پاورپوینت ترکینگ یا MPPT نام داره به این معنا که به هر روشی که شده دانشمندان و محققان بر این عقیده هستند .که بیان با کمترین تعداد آرایه بیشترین میزان استحصال انرژی خورشیدی را از پنل ها داشته باشند نقطه بهینه تابش رو در این مقاله بیان و پیدا کنند با استفاده از الگوریتم PSO و P&O که در ادامه در مورد آن توضیح خواهم داد در این مقاله قرار هستش که بیان با کمترین میزان نوسان بیان و تابش رو به نحوی همانطور که از عنوان مقاله پیداست تابش رو بیان ترک کنند و دنبال کنند و و بعد از اون بیان و نقطه ماکسیموم پاورپوینت ترکینگ رو یعنی نقطه MPPT رو بیان ترک کنند.
شمارو به دبدن فیلم اموزشی این مبحث دعوت میکنم.

زمان 21:45 ثانیه

شبیه سازی نقطه ماکسیمم نیروی فتوولتائیک (MPPT) با نوسان صفر و گام انطباقی

بسم الله الرحمن الرحیم  مقاله ای که امروز قرار است در موردش توضیح بدین و شبیه سازی که بر روی آن انجام شده در مورد یکی از اصلی ترین قسمتهای روز دنیا است.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\76.png

بر روی سلول های خورشیدی که ماکسیموم پاورپوینت ترکینگ یا MPPT نام داره  به این معنا که به هر روشی که شده دانشمندان و محققان بر این عقیده هستند که بیان با کمترین تعداد آرایه بیشترین میزان استحصال انرژی خورشیدی را از پنل ها داشته باشند نقطه بهینه تابش رو در این مقاله بیان و پیدا کنند با استفاده از الگوریتم PSO و P&O که در ادامه در مورد آن توضیح خواهم داد در این مقاله قرار هستش که بیان با کمترین میزان نوسان بیان و تابش رو به نحوی همانطور که از عنوان مقاله پیداست تابش رو بیان ترک کنند و دنبال کنند و و بعد از اون بیان و نقطه ماکسیموم پاورپوینت ترکینگ رو یعنی نقطه MPPT رو  بیان ترک کنند.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\77.png

همانطور که در چکیده مقاله به وضوح دیده میشه دلیل این که ازP&O اومده و استفاده کرده این مقاله خود نویسنده عقیده بر این که پیاده سازی P&O الگوریتمش از بقیه راحت تره و آواز بیشتری این مسئله رو بررسی کرد.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\78.png

خود چکیده تاکید میکنه که مقاله از سه قسمت تشکیل شده قسمت اول قسمتی هستش که در حالت ایده آل و بدون هیچ تغییر تابشی قرار است که نقطه بهینه پیدا بشه قسمت دوم قرار است که به صورت طبیعی زمانی که تابش به هر دلیل کاهش پیدا میکند.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\79.png

حالا وجود ابرها یا هر دلیل طبیعی دیگری کاهش تابش شما خواهیم داشت این استراتژی رو بررسی میکنه و در نهایت ۱ سیستم آداپتیو وسیستمی که  میاد و یک الگوریتمی برای ما تطابق را به صورت چند مرحله ای به صورت تطابقی برای ما این ماکسیمم پاورپوینت ترکینگ رو برای ما بیاد و انجام بده خب در شکل اول اومده و به نحوی شکل را به سه قسمت تقسیم کرده قسمت اول قسمتی هستش که با یک نشان داده اون رو اگر من این رو زوم کنم که به صورت درشت تر ببینیم تصمیم درست در اینجا اتفاق میفته برای ما در این اوقات که نقاطی هست که بیشترین میزان ساب شده گی ولتاژ Vpv رو بر اساس زمان ما داریم در قسمت دوم قسمتی هستش که ما طبق نموداری که به حالت سبز رنگ اومده و ترسیم کرده و ایده‌آل ما است و گام ما باید تنظیم بشه و در قسمت سوم هستش  میزان تابش ما در حال تغییر است و تابش در این نقاط تغییر می کنه هدف مقاله این هستش که این Osilasion ها یا این نوسانات رو که به این نحو دارید می‌بینید در Vpv ما هست و طبیعتا یک حالت اسکریت و تیکه تیکه ای را داره رو میخواد بیاد حذف کنه با استفاده از روش هایی که میاد میزنه و اون رو میخواد به یک حد تناسبی برسونه که ایده آلش MPPT هست و در نهایت می خواد بیاد و استفاده از این میزان نوسان که اینجا قراره داره بیاد واین رو به حداقل برسونه نحوه ی انتخاب های غلط رو میگه که کجاها انتخاب های ما غلط خواهد بود اگر بخوایم بیاییم و در زمان هایی که تابش داره تغییرات زیادی رو انجام میده بیایم و این نقاط رو به عنوان ماکزیمم پاورپوینت ترکینگ انتخاب کنیم.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\80.png

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\81.png

خب قسمت بعدی مربوط میشه به جایی که ما اومدیم در مقاله جستجو کردیم و شماتیکی هستش از سیستمی که پیاده سازی شده این مقاله از سه قسمت شبیه سازی تشکیل میشه شبیه سازی ، شبیه سازی قسمت اول قسمتی هستش که مربوط میشه به ماژول های قدرتی ما یک PV ماژول داریم ما که دو تا خروجی از این گرفته میشه از این PV ماژول ما IPV و Vpv هست بعد از اون یک power converter هست که میاد و برای ما کار DC به DC رو انجام میده DC رو به DC تبدیل می کنه و به اون ولتاژ ما میرسونه که این میتونه به حالت باک یا بوس یا باک –بوس باشه با استفاده از نوع تریگری که به اون تزریق میشه از خروجی کنترلر ما نوعش ممکنه تغییر کنه و در نهایت باتری پک ما هست که جزء لاینفک هر سیستم خورشیدی هست که دارای پنل خورشیدی هست و معمولا این جز باید باشه تا در زمان های که انرژی نیاز هست به سیستم تزریق بشه بیاد و این کار رو برای ما انجام بده.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\82.png

با استفاده از PV ماژول ما میاییم IPV و Vpv رو استخراج میکنیم IPV به صورت مستقیم وارد بلوک MPPT ما میشه و پروسس P&O بر روش انجام میشه Vpv وارد این سیستم میشه این هم این پروسس بر روش انجام میشه و در نهایت یک خروجی به صورت فیدبک از Vpv نهایی هم گرفته میشه و وارد این پروسسر ما میشه بخش دوم شبیه سازی که اصلی ترین و مهمترین قسمت بحث ما هست قسمتی هست که ما قرار هستش با الگوریتم MPPT رو ترک کنیم و پیدا کنیم و در نهایت یک کنترلر Pi هست که با استفاده از گین p و گین i میاد و برای ما یک Pi رو تشکیل میده که خروجی این کنترلر ipv ما هست و ورودی اون هم Vpv هست که از MPPT استخراج شده و در نهایت یک Vpv رفرنس که از pv ماژول ما میاد با هم دیگه مقایسه میشن به صورت ورودی وارد این PI CONTROLER میشه و در نهایت ipv ما تشکیل میشه که خوده همین ipv با ipv اولیه دوباره مقایسه میشه و وارد یک گینی میشه و اون گین هست که میاد و پالس های مارو برای تریگر کردن این باک-بوس در اینجا به وجود میاد.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\84.png

و این نوع و لحظه ی فایرینگ و آتش زدن تریستورهاش در پاورکانورتر هست که برای ما تعیین کننده هست که چه میزان جریان و چه میزان توانی رو بیاییم به صورت پالس های نهایی داشته باشیم و ضرب اونها ماکزیمم توان رو به وجود بیاره با استفاده از تریگر کردن پاورکانورز.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\85.png

در قسمت بعدی اومده یک شماتیکی رو از سیستم پنل ما برای ما کشیده که از یک Ig تشکیل شده که به عنوان یک منبع مستقل جریان در نظر گرفته میشه و یک Id و یک i شنت و یک R شنت ازش خارج میشه و یک ولتاژ شنت رو اینجا به وجود میاره و یک Rs که Ipv خروجی از ترمینال های Vpv خارج میشه و همونجور که در شکل نشون داده شده و اومده نمودار ipv رو بر حسب Vpv رسم کرده در نقاطی که در نمودار بنفش داره نشون میده نقاطی هستش که مربوط به impp ما هست ودر این ناحیه که impp ما و vmpp ما ماکزیمم هستند هر دوتا که ضرب این دو تا Pmpp نشون میده که ما به دنبال این موضوع هستیم که این عدد رو بدست بیاریم.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\86.png

در قسمت بعد میاد رابطه ی ipv رو با سایر پارامترها مثل ig و بقیه پارامترها میاد و شرح میده که ig رو در این قسمت داره میگه که جریانی هستش که بر اثر تابش داره به وجود میاد و در یک M میاد ضرب میشه که این تعداد قسمت های موازی هست که با استفاده از موازی کردن سلول ها بدست میاد. ضرب در M میشه و منهای جریان ستیورشن ریورز داریم که با این جریان اولیه ما داره مقابله میکنه و در این قسمت دارید میبیند که مقابل id ما وایمسته که این بستگی به یک سری پارامترهایی داره مثل دما میبینید که دما هر چقدر که بالاتر بره این سیستم رو کمترش میکنه و اگر دما به سمت بینهایت بره این اکسپولنشیال یک میشه و اون میزان جریان رو صفر میکنه و هر کدوم از این ها یکسری پارمترهایی هستن که در ذات خود این سیستم هست و درمقاله در مورد اون توضیحات کامل داده شده ما هم تک تک اینها رو شبیه سازی کردیم که بلافاصله بعد از اینجا وارد شبیه سازی میشم و نوع شبیه سازی این ها رو توضیح خواهم داد.خب من اگر بخوام بیام این رو در نحوه ی فرمول نویسیش رو در نرم افزار متلب توضیح بدم میبینید که برای اینکه بیایم و به نحوی تفکیک شده تر هر کدوم از این فانکشن هارو داشته باشیم اومدیم شبیه سازی رو به فانکشن های مختلفی تقسیم کردیم و با استفاده از هر فانکشن اومدیم و قسمتی از برنامه رو به اون موکول کردیم یک قسمتی هست به نام fristrunme که با استفاده از ران کردنه این تابع بقیه توابع بصورت خود به خود ران میشن یک تابعی داریم به نام printing کهدر نهایت میاد برای ما گرافها رو رسم میکنه و تابع runme هم فرمول های مربوط به الگورتیم ژنتیک که استفاده کردیم در اون نوشته شده و الگوریتم pso در این قسمت هستش که طبق الگوریتم pso اومدیم تعداد interition ها و میزان اینرسی و فاکتور کارکشن رو اومدیم و بهش دادیم و اومدیم مشبندی کردیم سیستم رو کارهایی که معمول هست در الگوریتم pso و اومدیم آبجکت دیو فانکشنهامون رو اینجا براش تعریف کردیم ipv رو همونجور که در مقاله بود اومدیم برابر این مقدار قرار دادیم بقیه پارامترها رو هم دقیقا شبیه مقاله تعریف کردیم اگر من این رو بیارم فرمول شماره 3 مقاله هست رابطه ppv من هست فرمول شماره 17 رو میبینیم و Pmpp رو هم اومدیم برابر فرمول شماره 18 مقاله قرار دادیم، که در این قسمت قرار داده شده و اومدیم لوپ pso رو اینجا تعریف کردیم که هر کدوم از این ها به چه نحوی میشن و بهترین عدد رو برای xy که در اینجا هستش انتخاب میکنیم ودر یک نقطه میاییم و بهینه سازی رو براش انجام میدیم و گرافش رو رسم میکنیم بعد از اینکه گراف رسم ششد میایم و در قسمت پرینتینگ میایم و فیگور شماره 9 و 10 رو از این سیستم استخراج میکنیم.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\87.png

که با استفاده از این MPP ما اگر اومد Vpv اومد اینهارو تخمین زد و در صورتی که Vpv برابر مقداری باشه که مشاهده می کنید میاد و p نهایی رو از اینجا استخراج میکنه و اگر نباشه این لوپ ها رو دور میزنه به سمت بالای این فلوچارتمون میره و درنهایت اومدیم.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\88.png

و فیگور های نهایی که مربوط به pso هستش رو در سه حالت برای خودمون دیدیم و Vpv که به صورت ورودی وارد سیستممون میشه و Vmpp هستش که مورد نیاز ماست که با اوسیلیشن صفر اومدیم و در اینجا اون رو انتخاب کردیم و در نهایت میبینیم که افیشنسی ما بصورت خیلی زیادی تغییر میکنه مخضوضا در جاهایی که ما یک قسمت بزرگی رو از come back که بر اثر انتخاب های نادرست داریم رو خواهیم داشت اگر نیایم از این pso استفاده کنیم میبینیم که در این نواحی که به وضوح مشخص کرده در مقاله یک افیشنسی زیادی رو از دست خواهیم داد در این نواحی و راندمان ما به شدت کاهش پیدا خواهد کرد. اگر من بیام و این قسمت پرینتینگ رو هم بر اساس سه تا ساب پلات اومدیم تعریف کردیم و پلات هایی هستش که با استفاده از اعدادی که از قسمت pso به دست میاد و در این قسمت قرار میگیره و در نهایت اعداد رو به ما میده من اکر بیام و ران رو بزنم.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\89.png

میاد و کارکتر و نقطه ی ترکینگ رو پیدا میکنه و با استفاده از اون میاد و خروجی های ما رو یکی یکی بهمون میده که برحسب vpv و Vmpp هست و خروجی های هستش که مد نظر ما هست و با استفاده از اینکه تک تک میاد و i رو برحسب v در نقاطی پیدا میکنه طبق این شکل از مقاله میاد و نقطه ی Pmpp رو برای ما رسم میکنه و خروجی هایی نظیر خروجی های مقاله بدست میاره که میبینید.

C:\Users\Administrator\Desktop\New folder (2)\90.png

در این نقطه دوباره ما اون میزان افیشنسی متفاوت رو نسبت به حالت اولیه خودش داریم که در اینجا قابل مشاهده هست. اگر من اینجا عرایضم رو بخوام جمع بندی کنم، این سیستم رو ما بر اساس 4 تا فانکشنش VPSO ، PRINTING، FRISTRUNME و RUNME اومدیم و شبیه سازی کردیم که با استفاده از FRISTRUNME شما میتونید این شبیه سازی رو اجرا کنید و با تغییر سایزها میتونین اعداد رو به صورت دقیق تر داشته باشید و در عوض سرعت شبیه سازی شما کند خواهد شد ولی اعداد رو نزدیکتر به اعداد واقعی خواهید داشت.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *