นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Al-Ahliyya Amman ในจอร์แดนและมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแอดดิสอาบาบาในเอธิโอเปียได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการติดตามจุดกำลังสูงสุดทั่วโลก (GMPP) ในระบบ PV ที่แรเงาบางส่วน
GMPP กำหนดความสามารถของอินเวอร์เตอร์ในการกวาดล้างเส้นโค้ง IV ของระบบ PV และระบุแรงดันไฟฟ้าอาเรย์ที่เกิดจุดกำลังสูงสุดทั่วโลก เมื่อระบบ PV อยู่ภายใต้สภาวะที่มีร่มเงาบางส่วน เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟฟ้าขาออกจะสร้างจุดสูงสุดในพื้นที่หลายจุด ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ วิธีการติดตามจุดพลังงานสูงสุด (MPPT) แบบธรรมดาอาจล้มเหลวในการเพิ่มกำลังขับสูงสุด เนื่องจากติดตามจุดพลังงานสูงสุดเฉพาะที่ (MPP) แทนที่จะเป็น MPP ส่วนกลาง (GMPP)
“แบบจำลองของเราให้ประโยชน์โดยการจำลองการสูญเสียพลังงานน้อยลง 33% ซึ่งแสดงการใช้อักษรตัวพิมพ์ใหญ่ที่น้อยกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับวิธีการรักษาเสถียรภาพทางเลือก” นักวิทยาศาสตร์กล่าว
วิธีการที่นำเสนอจะขึ้นอยู่กับอัลกอริทึมทางพันธุกรรม (GA) ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดที่มีข้อจำกัดและไม่มีข้อจำกัด โดยอาศัยกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เลียนแบบวิวัฒนาการทางชีววิทยา และตัวควบคุมย้อนกลับ (BSC) ซึ่งเป็นเทคนิคแบบเรียกซ้ำที่โดยทั่วไปแล้ว ใช้เพื่อดึงพลังงานสูงสุดออกจากระบบ PV มันทำงานโดยการแยกปัญหาการควบคุมแบบไม่เชิงเส้นออกเป็นชุดของระบบย่อยที่เรียบง่ายกว่า
อัลกอริธึม BSC จะปรับสัญญาณพัลส์ไวด์มอดูเลชั่น (PWM) ซึ่งควบคุมการทำงานของระบบผ่านคอนเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโหลด ในขณะที่อัลกอริธึม GA จะคำนวณ BSC ที่ได้รับเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของระบบ PV ที่เหมาะสมที่สุด "วัตถุประสงค์หลักคือการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ซึ่งถูกจำกัดภายในช่วง 0 V และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด" นักวิจัยอธิบาย
กลุ่มนี้ได้ทดสอบแนวทางใหม่ในระบบ PV จำลองที่เมือง Maroua ประเทศแคเมอรูน ประกอบด้วยแผง 55 W สามแผงที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ตัวแปลง DC–DC และโหลดความต้านทานที่มีค่า 150 Ω “อุณหภูมิในพื้นที่ที่กำหนดเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและมีนัยสำคัญ โดยมีสภาพอากาศแห้งแล้งและอุณหภูมิสูงคล้ายกับที่พบในสภาพอากาศกึ่งทะเลทราย” นักวิชาการอธิบาย
พวกเขากล่าวว่าเทคนิคที่นำเสนอสามารถทำให้ระบบ PV มีเสถียรภาพได้ภายในเวลาเพียง 0.06 วินาที ขณะที่แสดงความยืดหยุ่นที่ "ยอดเยี่ยม" พวกเขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่าวิธีการใหม่จะต้องได้รับการตรวจสอบโดยการทดลองในอนาคต "วิธีการของเราตรวจจับและลดผลกระทบจากการแรเงาบางส่วนได้อย่างแม่นยำ โดยมุ่งเป้าไปที่จุดกำลังสูงสุดทั่วโลกเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน" พวกเขาสรุป
การค้นพบของพวกเขาถูกนำเสนอในบทความ "เพิ่มประสิทธิภาพ MPPT สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการแรเงาบางส่วนผ่านการควบคุมแบบถอยหลังด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของอัลกอริทึมทางพันธุกรรม," ตีพิมพ์ในรายงานทางวิทยาศาสตร์.
