Các nhà nghiên cứu từ Đại học Al-Ahliyya Amman ở Jordan và Đại học Khoa học và Công nghệ Addis Ababa ở Ethiopia đã phát triển một phương pháp mới để theo dõi điểm công suất tối đa toàn cầu (GMPP) trong các hệ thống PV bị che khuất một phần.
GMPP xác định khả năng biến tần quét đường cong IV của hệ thống PV và xác định điện áp mảng tại đó xảy ra điểm công suất tối đa toàn cầu. Khi hệ thống PV ở trong điều kiện bị che khuất một phần, đường đặc tính điện áp-công suất đầu ra của nó tạo ra nhiều đỉnh cục bộ. Trong những điều kiện này, các phương pháp Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) thông thường có thể không tối đa hóa công suất đầu ra khi chúng theo dõi điểm công suất tối đa cục bộ (MPP) thay vì MPP toàn cầu (GMPP).
Các nhà khoa học cho biết: “Mô hình của chúng tôi mang lại lợi ích bằng cách mô phỏng mức tổn thất điện năng ít hơn 33%, cho thấy mức vốn hóa ít hơn ba lần so với các phương pháp ổn định thay thế”.
Phương pháp được đề xuất dựa trên thuật toán di truyền (GA), có khả năng giải quyết các vấn đề tối ưu hóa có ràng buộc và không bị ràng buộc dựa trên quá trình chọn lọc tự nhiên bắt chước tiến hóa sinh học và bộ điều khiển bước lùi (BSC), là một kỹ thuật đệ quy phổ biến. được sử dụng để khai thác công suất tối đa từ hệ thống PV. Nó hoạt động bằng cách chia bài toán điều khiển phi tuyến thành một loạt các hệ thống con đơn giản hơn.
Thuật toán BSC điều chỉnh tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM), tín hiệu này chi phối hoạt động của hệ thống thông qua bộ chuyển đổi được kết nối với tải, trong khi thuật toán GA tính toán mức tăng BSC để đạt được kết quả hệ thống PV tối ưu. Các nhà nghiên cứu giải thích: “Mục tiêu chính là xác định điện áp lý tưởng của mô-đun quang điện (PV), bị giới hạn trong phạm vi 0 V và điện áp mạch hở”.
Nhóm đã thử nghiệm phương pháp mới trong hệ thống PV mô phỏng đặt tại Maroua, Cameroon. Nó bao gồm ba bảng 55 W được kết nối nối tiếp, bộ chuyển đổi DC-DC và tải điện trở có giá trị 150 Ω. Các học giả giải thích: “Có sự gia tăng nhiệt độ đáng kể và đáng chú ý ở khu vực cụ thể, đặc trưng bởi điều kiện khô cằn và nhiệt độ cao tương tự như nhiệt độ được tìm thấy ở vùng khí hậu bán sa mạc”.
Họ cho biết kỹ thuật được đề xuất có thể đạt được sự ổn định của hệ thống PV chỉ trong 0,06 giây đồng thời cho thấy khả năng phục hồi "đặc biệt". Tuy nhiên, họ cũng lưu ý rằng phương pháp mới phải được xác nhận bằng các thử nghiệm trong tương lai. Họ kết luận: “Phương pháp của chúng tôi đã phát hiện chính xác và giảm thiểu các hiệu ứng che bóng một phần, nhằm đạt được điểm công suất tối đa toàn cầu để giảm thiểu tổn thất năng lượng”.
Phát hiện của họ đã được giới thiệu trong bài báo "Nâng cao hiệu suất MPPT cho các mảng quang điện được che bóng một phần thông qua điều khiển lùi bước với mức tăng được tối ưu hóa bằng Thuật toán Di truyền," xuất bản nămBáo cáo khoa học.
