Técnica MPPT basado en el algoritmo de optimización Cuckoo Search para evaluar y disminuir los efectos de sombreado parcial en paneles fotovoltaicos
Este proyecto tiene como finalidad investigar y aplicar el proceso algorítmico capaz de hallar el punto de máxima operación de un sistema fotovoltaico. Para esto se emplea el sistema de cómputo numérico MATLAB, para simular de manera aproximada los resultados que se obtienen de implementar la soluci...
- Autores:
-
Vergara Torres, Santiago Alejandro
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/73276
- Palabra clave:
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Sombreado parcial
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Este proyecto tiene como finalidad investigar y aplicar el proceso algorítmico capaz de hallar el punto de máxima operación de un sistema fotovoltaico. Para esto se emplea el sistema de cómputo numérico MATLAB, para simular de manera aproximada los resultados que se obtienen de implementar la solución propuesta, en un sistema con un convertidor-elevador. Comparando con métodos convencionales, los resultados para el algoritmo Cuckoo Search (CS) evidencian su capacidad para mitigar las repercusiones generadas por las sombras alrededor del sistema, superando a P&O y PSO en términos de rapidez de convergencia y capacidad de seguimiento. De esta manera, se espera que pueda ser usado correctamente en sistemas fotovoltaicos como un MPPT físico. |
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Taheri y Syafaruddin, "Modeling and simulation of photovoltaic (PV) system during partial shading based on a two-diode model", Simul. Modelling Pract. Theory, vol. 19, n.º 7, pp. 1613–1626, agosto de 2011. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2011.04.005. V. Tamrakar, G. S.C y Y. Sawle, "Single-Diode and Two-Diode Pv Cell Modeling Using MATLAB for Studying Characteristics of Solar Cell Under Varying Conditions", Elect. & Comput. Engineering: Int. J., vol. 4, n. º 2, pp. 67–77, Junio de 2015. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.14810/ecij.2015.4207. X.-S. Yang y S. Deb, "Multiobjective cuckoo search for design optimization", Comput. & Operations Res., vol. 40, n.º 6, pp. 1616–1624, junio de 2013. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.cor.2011.09.026. K. Ishaque, Z. Salam, M. Amjad y S. Mekhilef, "An Improved Particle Swarm Optimization (PSO)–Based MPPT for PV With Reduced Steady-State Oscillation", IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, n. º 8, pp. 3627–3638, agosto de 2012. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1109/tpel.2012.2185713. C. W. Tan, T. C. Green, and C. A. Hernandez-Aramburo, "Analysis of perturb and observe maximum power point tracking algorithm for photovoltaic applications," In Proc. 2008 IEEE 2nd International Power and Energy Conference, 2008, pp. 237-242 M. G. Villalva, J. R. Gazoli y E. R. Filho, "Comprehensive Approach to Modeling and Simulation of Photovoltaic Arrays", IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, n. º 5, pp. 1198–1208, mayo de 2009. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1109/tpel.2009.2013862. J.-E. Hernandez-Diez, C.-F. Mendez-Barrios, S.-I. Niculescu y E. Barcenas-Barcenas, "A Current Sensorless Delay–Based Control Scheme for MPPT–Boost Converters in Photovoltaic Systems", IEEE Access, vol. 8, pp. 174449–174462, 2020. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1109/access.2020.3024566. M. Seyedmahmoudian, S. Mekhilef, R. Rahmani, R. Yusof y A. Asghar Shojaei, "Maximum power point tracking of partial shaded photovoltaic array using an evolutionary algorithm: A particle swarm optimization technique", J. Renewable Sustain. Energy, vol. 6, n.º 2, p. 023102, marzo de 2014. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1063/1.4868025. B. Khadidja, M. Ahmed y B. Tarak, "Development of rapid and reliable cuckoo search algorithm for global maximum power point tracking of solar PV systems in partial shading condition", Arch. Control Sci., julio de 2023. Accedido el 16 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.24425/acs.2021.138690. E. M. Ali, A. K. Abdelsalam, K. H. Youssef y A. A. Hossam-Eldin, "An Enhanced Cuckoo Search Algorithm Fitting for Photovoltaic Systems’ Global Maximum Power Point Tracking under Partial Shading Conditions", Energies, vol. 14, n. º 21, p. 7210, noviembre de 2021. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.3390/en14217210. A. M. Eltamaly, "An Improved Cuckoo Search Algorithm for Maximum Power Point Tracking of Photovoltaic Systems under Partial Shading Conditions", Energies, vol. 14, n. º 4, p. 953, febrero de 2021. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.3390/en14040953. Walker, G.R. Evaluating MPPT Converter Topologies Using a Matlab PV Model. Aust. J. Electr. Electron. Eng. 2001, 21, 49–55. A.-w. Ibrahim et al., "PV maximum power-point tracking using modified particle swarm optimization under partial shading conditions", Chin. J. Elect. Eng., vol. 6, n.º 4, pp. 106–121, diciembre de 2020. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.23919/cjee.2020.000035. Yang XS, Deb S. Cuckoo search via Levy flights. In: Proceedings of world congress on nature & biologically inspired computing (NaBIC 2009 India). USA: IEEE Publications; 2009. p. 210–4. M. H. Rashid, Power electronics: circuits, devices, and applications. London, U.K: Pearson, 2013. N. Mohan, Power electronics: Converters, applications, and design, 2a ed. New York: Wiley, 1995. M. Kermadi, V. J. Chin, S. Mekhilef y Z. Salam, “A fast and accurate generalized analytical approach for PV arrays modeling under partial shading conditions”, Sol. Energy, vol. 208, pp. 753–765, septiembre de 2020. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.07.077 S. B. Prakash, G. Singh y S. Singh, “Modeling and Performance Analysis of Simplified Two-Diode Model of Photovoltaic Cells”, Frontiers Phys., vol. 9, octubre de 2021. Accedido el 25 de septiembre de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.3389/fphy.2021.690588 Z. B. Hadj Salah et al., “A New Efficient Cuckoo Search MPPT Algorithm Based on a Super-Twisting Sliding Mode Controller for Partially Shaded Standalone Photovoltaic System”, Sustainability, vol. 15, n.º 12, p. 9753, Junio de 2023. Accedido el 25 de septiembre de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.3390/su15129753 Solartech ASC-6P-54 Series Multi-Crystalline Photovoltaic Modules Datasheet. https://cdn.enfsolar.com/Product/pdf/Crystalline/55a716d0d29c7.pdf |
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Seyedmahmoudian et al., "State of the art artificial intelligence-based MPPT techniques for mitigating partial shading effects on PV systems – A review", Renewable Sustain. Energy Rev., vol. 64, pp. 435–455, octubre de 2016. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.06.053."¿Qué significa que Colombia quiera ser carbono neutral para 2050?" Inicio | WWF.J. Ahmed y Z. Salam, "A Maximum Power Point Tracking (MPPT) for PV system using Cuckoo Search with partial shading capability", Appl. Energy, vol. 119, pp. 118–130, abril de 2014. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.12.062."MPC Energy Solutions completes construction and connects 12.3 MW solar plant in Colombia". MPC Energy Solutions.K. Ishaque, Z. Salam, H. Taheri y Syafaruddin, "Modeling and simulation of photovoltaic (PV) system during partial shading based on a two-diode model", Simul. Modelling Pract. Theory, vol. 19, n.º 7, pp. 1613–1626, agosto de 2011. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2011.04.005.V. Tamrakar, G. S.C y Y. Sawle, "Single-Diode and Two-Diode Pv Cell Modeling Using MATLAB for Studying Characteristics of Solar Cell Under Varying Conditions", Elect. & Comput. Engineering: Int. J., vol. 4, n. º 2, pp. 67–77, Junio de 2015. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.14810/ecij.2015.4207.X.-S. Yang y S. Deb, "Multiobjective cuckoo search for design optimization", Comput. & Operations Res., vol. 40, n.º 6, pp. 1616–1624, junio de 2013. Accedido el 15 de agosto de 2023. [En línea]. Disponible: https://doi.org/10.1016/j.cor.2011.09.026.K. Ishaque, Z. Salam, M. Amjad y S. Mekhilef, "An Improved Particle Swarm Optimization (PSO)–Based MPPT for PV With Reduced Steady-State Oscillation", IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, n. º 8, pp. 3627–3638, agosto de 2012. 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