Σχεδίαση Ανιχνευτή Σημείου Μέγιστης Ισχύος Φ/β Συστοιχίας Μέσω Διακριτού Μοντελοποιημένου Προβλεπτικού Ελεγκτή Ρεύματος Για Αποδοτική Λειτουργία Υπό Ραγδαία Μεταβαλλόμενες Ατμοσφαιρικές Συνθήκες Και Μερική Σκίαση

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται ένας διακριτός μοντελοποιημένος προβλεπτικός ελεγκτής (FS-MPC) σε σύστημα ανίχνευσης του σημείου μέγιστης ισχύος λειτουργίας φωτοβολταϊκής συστοιχίας (MPPT).Για την αξιολόγηση της λειτουργίας του ελεγκτή σε ταχέως μεταβαλλόμενες ατμοσφαιρικές συνθήκες, αναπτύχθηκε μοντέλο για πλήρες φωτοβολταϊκό σύστημα σε περιβάλλον MATLAB/SIMULINK. Η διερεύνηση έγινε θεωρώντας αρχικά ομοιόμορφη σκίαση της φ/β συστοιχίας και ωμικό φορτίο στα άκρα του μετατροπέα συνεχούς ρεύματος (DC/DC). Η προτεινόμενη μέθοδος συγκρίθηκε με τη συμβατική προσέγγιση που εφαρμόζει έναν αναλογικό-ολοκληρωτικό ελεγκτή (PI controller) και στάδιο διαμόρφωσης εύρους παλμών (PWM). Στη συνέχεια, εξετάστηκε η διασυνδεδεμένη λειτουργία με το δίκτυο θεωρώντας συνθήκες μερικής σκίασης και χρησιμοποιώντας μονοφασικό αντιστροφέα πηγής τάσης (VSI) ημιτονοειδούς διαμόρφωσης εύρους παλμών (SPWM), για την εφαρμογή σταθερής τάσης στην έξοδο του μετατροπέα ΣΡ.Από τις προσομοιώσεις διαπιστώθηκε η ευρωστία, η γρήγορη απόκριση και η ακρίβεια του προβλεπτικού ελεγκτή ρεύματος και η καταλληλότητά του για εφαρμογές στις οποίες εμφανίζονται ραγδαία μεταβαλλόμενες ατμοσφαιρικές συνθήκες και συχνά φαινόμενα ανομοιόμορφης σκίασης.