Experimental Analysis of Perturb&Observe and Incremental Conductance Algorithms for Maximum Power Point Tracking in Photovoltaic Systems


Creative Commons License

Şeker M., Tan T., Turan S. M.

Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, cilt.53, sa.1, ss.140-149, 2024 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 53 Sayı: 1
  • Basım Tarihi: 2024
  • Doi Numarası: 10.5281/zenodo.10646900
  • Dergi Adı: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Index Copernicus, Sobiad Atıf Dizini
  • Sayfa Sayıları: ss.140-149
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Fotovoltaik (PV) sistemler kurulabilir alanlarının fazla olması, çevre dostu ve enerji verimliliği gibi doğal avantajları nedeniyle

dünyadaki en önemli enerji kaynaklarından biri olarak kabul edilmektedir. Fotovoltaik hücreler lineer olmayan akım-gerilim

karakteristik yapısına sahiptir. Bu nedenle PV sistemlerden maksimum çıkış gücü elde edebilmek için maksimum güç noktasında (MPP)

çalıştırılmalıdır. Günümüz geliştirilmiş birçok optimizasyon algoritması fotovoltaik (PV) üretim sisteminin performansını optimize

etmede ve sistemin maksimum güç noktasında çalıştırılmasında önemli bir rol oynar. Bu makalede fotovoltaik sistemlerin maksimum

güç noktasının izlenmesinde yaygın olarak kullanılan optimizasyon yöntemlerinden Değiştir & Gözlemle (P&O) ve Artan

İletkenlik(InC) algoritmalarının hem deneysel hemde Matlab/Simulink benzetim modeli kullanılarak kapsamlı bir değerlendirilmesi

sunulmuştur. Deneysel çalışmalar Arduino Uno kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve 1 Khz PWM çıkışı boost konvertör devresindeki

mosfetin tetiklenmesi için kullanılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar InC yönteminin ani değişen ışınım altında P&O algoritmasına

göre daha iyi yakınsama ve daha yüksek doğrulukla maksimum güç noktasını tespit edebildiğini göstermektedir.

Photovoltaic (PV) systems are recognized as one of the most important energy sources in the world due to their natural advantages such

as large installable areas, environmental friendliness, and energy efficiency. Photovoltaic cells have nonlinear current-voltage

characteristics. Therefore, PV systems should be operated at the maximum power point (MPP) to obtain maximum output power. Many

optimization algorithms developed today play an important role in optimizing the performance of photovoltaic (PV) generation systems

and operating the system at the maximum power point. In this paper, a comprehensive evaluation of two widely used optimization

methods, Perturb&Observe and Incremental Conductance, is presented using both experimental and Matlab/Simulink simulation

models. Experimental studies were carried out using Arduino Uno and 1 Khz PWM output was used to trigger the MOSFET in the boost

converter circuit. The experimental results show that the InC method can detect the maximum power point with better convergence and

higher accuracy than the P&O algorithm under sudden changing irradiance.