ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة استثمار التموج في المبدلات DC/DC في ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية في النظم الكهروضوئية الشمسية المستقلة

Study the utilization of DC-DC converters ripple for maximum power point tracking in stand –alone solar photovoltaic systems

1547   2   65   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
  مجال البحث الهندسة التقنية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يرتكز البحث على المرحلة الأولى DC/DC في النظام الكهروضوئي الشمسي، حيث تم استخدام تقنية الـتحكم المرتبط التموج RCC في ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية للمنظومات الكهروضوئية. تستفيد هذه التقنية من تموج الإشارة الموجود أصلاً في المبدلات DC/DC، حيث يُعامل هذا التموج كتغير يمكن الوصول منه إلى تقارب أمثلي. إن الميزة الأساسية لتقنية التحكم بعلاقة التموج (RCC) أنها تلاحق نقطة الاستطاعة العظمى ((MPP بسرعة و تحتاج إلى دارات تشابهية بسيطة و غير مكلفة لتطبيقاتها، و سيتم التحقق من صحة النتائج عملياً.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة استخدام تقنية التحكم المرتبط بالتموج (RCC) في ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية (MPPT) في الأنظمة الكهروضوئية الشمسية المستقلة. تعتمد هذه التقنية على الاستفادة من التموج الطبيعي الموجود في مبدلات DC/DC، حيث يُستخدم هذا التموج كإشارة لتحديد النقطة المثلى للاستخراج الأعظمي للطاقة من الألواح الشمسية. تتميز تقنية RCC بسرعة ملاحقتها لنقطة الاستطاعة الأعظمية وببساطة داراتها التشابهية غير المكلفة. تم التحقق من صحة النتائج عملياً من خلال نمذجة النظام الكهروضوئي باستخدام بيئة LabView وإجراء الاختبارات الميدانية والمخبرية. أظهرت النتائج توافقاً جيداً بين المحاكاة والاختبارات العملية، مما يؤكد فعالية تقنية RCC في تحقيق ملاحقة سريعة ودقيقة لنقطة الاستطاعة الأعظمية.
قراءة نقدية
تعتبر الدراسة خطوة مهمة في مجال تحسين كفاءة الأنظمة الكهروضوئية، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، على الرغم من أن تقنية RCC تظهر نتائج واعدة، إلا أن الدراسة لم تتناول بشكل كافٍ تأثير الضجيج والإشارات غير المرغوب فيها على أداء النظام. ثانياً، كان من الممكن توسيع نطاق الاختبارات لتشمل مجموعة أوسع من الظروف البيئية المختلفة لضمان فعالية التقنية في جميع الحالات. أخيراً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى مقارنة تقنية RCC مع تقنيات أخرى مشابهة من حيث الكفاءة والتكلفة، مما كان سيساهم في تقديم صورة أشمل عن مزايا وعيوب هذه التقنية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي تقنية التحكم المرتبط بالتموج (RCC)؟

    تقنية التحكم المرتبط بالتموج (RCC) هي تقنية تستخدم التموج الطبيعي الموجود في مبدلات DC/DC كإشارة لتحديد النقطة المثلى للاستخراج الأعظمي للطاقة من الألواح الشمسية.

  2. ما هي الميزة الأساسية لتقنية RCC في الأنظمة الكهروضوئية؟

    الميزة الأساسية لتقنية RCC هي قدرتها على ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية بسرعة وباستخدام دارات تشابهية بسيطة وغير مكلفة.

  3. كيف تم التحقق من صحة نتائج الدراسة؟

    تم التحقق من صحة النتائج من خلال نمذجة النظام الكهروضوئي باستخدام بيئة LabView وإجراء الاختبارات الميدانية والمخبرية.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟

    أوصت الدراسة باستخدام تقنية RCC في ملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية بسبب كلفتها المنخفضة، وأكدت على ضرورة التحقق من جودة الألواح الشمسية المطروحة في الأسواق لضمان فعالية الملاحقة.


المراجع المستخدمة
Bernal, P. Study and Development of a Photovoltaic Panel Simulator. Thesis for the degree of Master of Electrical and Computer Engineering, FEUP ( FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO), January 2012
Rahman , SH; Oni ,N; Abdullah Ibn Masud ,Q. Design of a Charge Controller Circuit with Maximum Power Point Tracker (MPPT) for Photovoltaic System. Thesis for the degree of Master in Electrical & Electronic Engineering, BRAC University, December 2012
Morales, D. Maximum Power Point Tracking Algorithms for Photovoltaic Applications. Thesis for the degree of Master of Science in Technology, Aalto University, Espoo 14.12.2010
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعد الأنظمة الكهروضوئية منبعاً متجدداً للطاقة الكهربائية و صديقاً للبيئة، لكن لا تزال أسعارها مرتفعة نسبياً. إنّ الحصول على أعظم استطاعة خرجٍ ممكنةٍ من هذه الأنظمة-و ضمان الحفاظ عليها عند أقل كلفة في التطبيقات الواقعية-مرتبط بشكل كبير بملاحقة نقطة ال استطاعة الأعظمية Maximum Power PointTracking (MPPT عند مختلف شروط التشغيل. نقترح في هذا المقال استخدام تقنية الخوارزمية الوراثية (Genetic Algorithm (GA لملاحقة نقطة الاستطاعة الأعظمية اعتماداً على نموذج الخلية الشمسية. تعطي الخوارزمية المقترحة بشكل مباشر و دقيق جهد التشغيل الأمثل (VOP) الذي سيضبط عليه المبدل (DC/DC) و المقابل لنقطة الاستطاعة الأعظمية و ذلك بمعرفة جهد الدارة المفتوحة (VOC) و تيار الدارة القصيرة (ISC) للخلية. و للتحقق من صحة و فعالية الخوارزمية المقترحة قمنا بإعداد برنامج بلغة الماتلاب MATLAB R2010a للخوارزمية الوراثية و برنامجاً ثانياً للخلية الشمسية و دمجهما معاً حيث تم أخذ المقاومة التسلسلية فقط في نموذج الخلية الشمسية و أهملت المقاومة التفرعية. أظهرت نتائج محاكاة تطبيق الخوارزمية المقترحة على عدة نماذج من الألواح الكهروضوئية إمكانية ضبط الجهد بشكل دقيق على القيمة الأمثل و بالتالي تشغيل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة الأعظمية.
يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى، المرتكز في عمله على تقنيات تتبع تستخدم طريقة التحكم المباشر للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا السياق، يتركز عملنا على محاكاة مكونات نظام توليد الطاقة من نظام كهروضوئي، مبدل رافع للجهد المستمر و متحكم MPPT في بيئة Matlab/Simulink. تتم محاكاة المتحكم MPPT باعتماد عدة خوارزميات: خوارزمية التوتر الثابت، خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، باستخدام تابع Embedded MATLAB function. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المتحكم MPPT في زيادة استطاعة النظام الكهروضوئي مقارنة مع عدم استخدام متحكم MPPT. كما أظهرت النتائج الأداء الأفضل لمتحكم MPPT المعتمد على خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، مقارنة مع خوارزمية التوتر الثابت في تتبع نقطة الاستطاعة العظمى للنظام في ظل التغيرات الجوية.
يقدم هذا البحث دراسة تفصيلية وت نفيذا عمليا لمبدل رافع للجهد DC-DC باستطاعة 100W بفعالية عالية لمعمل مع نظام كهروشمسي مستقل. بحيث يتم اختيار أفضل العناصر للتصميم بأقل فقد في الطاقة، بهدف الوصول إلى أفضل مردود و ذلك من خلال الحساب النظري للمردود و اجراء محاكاة على برنامج ORCAD للتصميم و حساب المردود و مقارنة النتائج مع التصميم العملي. و كذلك يعرض البحث تأثير تغير التردد على مردود المبدل.
تقدم هذه المقالة محاكاة لنموذج جديد مطور للمبدل DC-DC الرافع الخاص بالنظام الكهروضوئي و الذي يقدم فعالية عالية عند مجال عريض لتغير جهد الدخل. تدرس هذه المقالة، أنظمة الحلقة المفتوحة و أنظمة الحلقة المغلقة للمبدل المطور. حيث تم إجراء المحاكاة باستخ دام Matlab. تم عرض نتائج المحاكاة و مقارنة النتائج للمبدل المطور مع نتائج محاكاة المبدل التقليدي.
استخدم المتحكم ذو المنطق العائم بهدف ربط النظام الكهروضوئي PV بالشبكة الكهربائية عبر مبدل ثلاثي الطور مقاد (عاكس),إذ يقوم هذا المتحكم بملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى وحقن أكبر استطاعة ممكنة من نظام PV إلى الشبكة؛ وذلك عن طريق تحديد زاوية القدح الواجب ت طبيقها على القواطع، و قد اختيرت المتحولات اللغوية حتى يحدد مقدار التغيير في زاوية القدح للمبدل لملاحقة الاستطاعة العظمى.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا