بهبود الگوریتم ردیابی نقطه توان بیشینه­ ی آرایه ­های خورشیدی در شرایط سایه جزئی

یکی از چالش­های مرتبط با پنل­های فتوولتائیک مساله ردیابی نقطه توان بیشینه در آن­ها است. منحنی توان-ولتاژ آرایه‌­های فتوولتائیک غیرخطی و دارای یک یا چندین قله است که با تغییرات تابش و دما تغییر می­کند. ردیابی نقطه توان بیشینه اقتصادی­ترین راه جهت افزایش بازده سیستم فتوولتائیک است. این مساله در پنل‌­های به کاربرده شده در خودروها که با محدودیت فضای نصب نیز مواجه هستند اهمیت دوچندانی را داراست. از طرفی به دلیل تغییرات سریع تابش در کاربردهای متحرک لازم است روش ردیابی از سرعت بالایی نیز برخوردار باشد.

در این پژوهش با ترکیب شبکه­‌های عصبی و روش رایج تپه‌­نوردی، الگوریتم دو مرحله­ای جدیدی برای ردیابی نقطه توان بیشینه آرایه‌­های فتوولتائیک پیشنهاد گردیده است. در مرحله اول یک شبکه عصبی تنها با استفاده از مقادیر اندازه‌­گیری شده در چند نقطه مشخص از منحنی جریان-ولتاژ آرایه فتوولتائیک، قادر است محدوده نقطه توان بیشینه را تخمین بزند و در مرحله دوم با استفاده از یک الگوریتم تپه‌­نوردی نقطه توان بیشینه با دقت بالایی ردیابی می­گردد. صحت عملکرد این روش در شرایط مختلف با استفاده از شبیه­‌سازی و نتایج آزمایشگاهی ارزیابی گردیده است. این بررسی­‌ها تائید می­کنند که روش پیشنهادی قادر است نقطه توان بیشینه را در شرایط تابش یکنواخت و وقوع پدیده سایه جزئی به خوبی ردیابی نماید. علاوه بر این از حس‌گر دما یا تابش و قطعات اضافه‌­ای استفاده نشده و امکان پیاده­‌سازی آن بر پردازنده­‌های ارزان‌قیمت وجود دارد. اما از مهم­ترین مزیت­‌های این روش می­توان به سرعت ردیابی بالای آن در مقایسه با روش‌­های دیگر اشاره کرد که این مزیت آن را برای استفاده در هر کاربردی که در آن الگوی تابش و سایه به سرعت تغییر می­کند از جمله پنل­های فتوولتائیک نصب‌شده بر سقف خودروها مناسب می­سازد.