Etude, développement et contrôle des installations photovoltaïques optimisées par les techniques MPPT basées sur l’intelligence artificielle

Abstract

Cette étude propose un modèle photovoltaïque (PV) pour la conception de systèmes PV avec des contrôleurs MPPT simples et efficaces, afin d'obtenir un rendement élevé, une réponse plus rapide et un faible coût. Un modèle de panneau PV est d'abord développé à l'aide du logiciel MATLAB. La vérification et la validation sont effectuées sur un banc d'essai expérimental. Un algorithme basé sur la logique floue est ensuite introduit. Une comparaison est effectuée avec les méthodes conventionnelles de conductance incrémentale INC et de perturbation et observation PO. L'algorithme proposé évite le nombre élevé de divisions mathématiques utilisées dans les méthodes conventionnelles INC et PO. Les résultats montrent que la méthode floue présente de bonnes performances en termes de temps de réponse (0,1 s), d'oscillation en régime permanent et de rendement (98,5 %).

This study proposes a photovoltaic (PV) model for the design of PV systems with a simple and effective MPPT controllers to achieve high efficiency, faster response and low cost. First, a PV panel model is developed using MATLAB software. The verification and the validation are performed via an experimental test bench. Afterwards, a fuzzy logic based algorithm is introduced. A comparison is made with the conventional incremental conductance INC and perturbe and observe PO method. The proposed algorithm avoids the high number of the mathematical divisions used in the conventional INC and PO. The results show that the fuzzy based method presents good performances regarding response time (0.1 s), steady-state oscillation, and efficiency (98.5 %)

تقترح هذه الدراسة نموذجًا للطاقة الكهروضوئية (PV) لتصميم أنظمة الطاقة الكهروضوئية باستخدام وحدات تحكم MPPT بسيطة وفعالة لتحقيق كفاءة عالية واستجابة أسرع وتكلفة منخفضة. أولًا، تم تطوير نموذج لوحة للطاقة الكهروضوئية باستخدام برنامج MATLAB. تم إجراء التحقق والتحقق من خلال منصة اختبار تجريبية. بعد ذلك، تم تقديم خوارزمية قائمة على المنطق الضبابي. تم إجراء مقارنة مع طريقة التوصيل التراكمي التقليدية INC وطريقة الاضطراب ومراقبة PO. تتجنب الخوارزمية المقترحة العدد الكبير من التقسيمات الرياضية المستخدمة في INC وPO التقليديين. تُظهر النتائج أن الطريقة القائمة على المنطق الضبابي تقدم أداءً جيدًا فيما يتعلق بزمن الاستجابة (0.1 ثانية) وتذبذب الحالة المستقرة والكفاءة (98.5٪).