Fundamental environmental problems and growing energy consumption trend during past decades reinforce the importance rule of proper alternatives like renewable energy sources. Among them, solar photovoltaic (PV) system is a significant and popular energy source. The energy converted directly from sunlight through PV panel is not steady due to variable environmental conditions including different temperature and solar irradiation levels during the different periods. Maximum power point tracking (MPPT) is the best way to control the operating point of solar system around the highest efficiency level and enables system to deliver the maximum reachable power under different conditions. Nowadays various techniques are used to obtain MPPT conditions for solar systems which perturbation & observation (P&O), incremental conductance (INC), open circuit voltage (OCV) and fuzzy logic controller (FLC) are the most popular methods. In this thesis we used fuzzy logic controllers to achieve MPPT for a solar system with a power of about 240 W. High speed of tracking, better performance, robust and simple design, ability to handle nonlinear inputs, low oscillations on response, stability versus variations of temperature and isolation, no need to external sensors for measuring the temperature and irradiation, no need to exact knowledge of system’s model and online tracking of MPP are some of the most important advantages of fuzzy logic controllers. Finally, we use Matlab/Simulink for modelling, controller design and study of a grid-connected solar system regarding to primary scales. Simulation results show the perfect performance of FLC-based system under different conditions.
I problemi ambientali fondamentali e la crescente tendenza al consumo di energia negli ultimi decenni rafforzano la regola dell'importanza di alternative adeguate come le fonti energetiche rinnovabili. Tra questi, il sistema solare fotovoltaico (PV) è una fonte di energia significativa e popolare. L'energia convertita direttamente dalla luce solare attraverso il pannello fotovoltaico non è stabile a causa di condizioni ambientali variabili, tra cui diversi livelli di temperatura e irraggiamento solare durante i diversi periodi. Il tracking del punto di massima potenza (MPPT) è il modo migliore per controllare il punto di funzionamento del sistema solare intorno al massimo livello di efficienza e consente al sistema di fornire la massima potenza raggiungibile in diverse condizioni. Oggigiorno vengono utilizzate varie tecniche per ottenere condizioni MPPT per i sistemi solari quali perturbazione e osservazione (P & O), conduttanza incrementale (INC), tensione a circuito aperto (OCV) e controller a logica fuzzy (FLC) sono i metodi più popolari. In questa tesi abbiamo usato controllori fuzzy logic per ottenere MPPT per un sistema solare con una potenza di circa 240 W. Alta velocità di tracciamento, prestazioni migliori, design robusto e semplice, capacità di gestire input non lineari, basse oscillazioni sulla risposta, stabilità rispetto alle variazioni di temperatura e isolamento, nessuna necessità di sensori esterni per misurare la temperatura e l'irraggiamento, nessuna necessità di conoscere con esattezza il modello del sistema e il tracking online di MPP sono alcuni dei più importanti vantaggi dei controller a logica fuzzy. Infine, utilizziamo Matlab / Simulink per la modellazione, la progettazione del controller e lo studio di un sistema solare collegato alla rete rispetto alle bilance primarie. I risultati della simulazione mostrano le prestazioni perfette del sistema basato su FLC in condizioni diverse.
MPPT of solar system through fuzzy logic controllers
PARSAFAR, SAYED AMIR
2016/2017
Abstract
Fundamental environmental problems and growing energy consumption trend during past decades reinforce the importance rule of proper alternatives like renewable energy sources. Among them, solar photovoltaic (PV) system is a significant and popular energy source. The energy converted directly from sunlight through PV panel is not steady due to variable environmental conditions including different temperature and solar irradiation levels during the different periods. Maximum power point tracking (MPPT) is the best way to control the operating point of solar system around the highest efficiency level and enables system to deliver the maximum reachable power under different conditions. Nowadays various techniques are used to obtain MPPT conditions for solar systems which perturbation & observation (P&O), incremental conductance (INC), open circuit voltage (OCV) and fuzzy logic controller (FLC) are the most popular methods. In this thesis we used fuzzy logic controllers to achieve MPPT for a solar system with a power of about 240 W. High speed of tracking, better performance, robust and simple design, ability to handle nonlinear inputs, low oscillations on response, stability versus variations of temperature and isolation, no need to external sensors for measuring the temperature and irradiation, no need to exact knowledge of system’s model and online tracking of MPP are some of the most important advantages of fuzzy logic controllers. Finally, we use Matlab/Simulink for modelling, controller design and study of a grid-connected solar system regarding to primary scales. Simulation results show the perfect performance of FLC-based system under different conditions.| File | Dimensione | Formato | |
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