Abstract:
RESUMO:Um arranjo fotovoltaico deve operar sempre no ponto de máxima potência global (GMPP) para
que seja aproveitado o máximo da energia gerada. Nesse contexto, algumas técnicas clássicas
atingem esse objetivo de maneira satisfatória em condições de sombreamento uniforme.
Entretanto, as condições ambientais variam durante o dia e esses métodos não conseguem
extrair a maior potência disponível em condições de sombreamento parcial. O presente trabalho
tem como objetivo propor uma técnica de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT)
global híbrida que utiliza uma combinação dos métodos Otimização por Enxame de Partículas
(PSO) e Perturba e Observa (P&O), aplicada em sistemas fotovoltaicos sob condições de
sombreamento uniforme e parcial. O sistema fotovoltaico foi modelado nos softwares
MATLAB® e PSIM®. A técnica de MPPT global proposta é comparada com as técnicas P&O
clássica, PSO padrão e uma híbrida P&O-PSO. Os resultados de simulação mostraram que o
algoritmo híbrido proposto consegue rastrear o GMPP em condições de sombreamento
uniforme e parcial e apresentou maior exatidão (justificado pela eficiência de simulação acima
de 99 %) e precisão (evidenciado pelo baixo desvio padrão). O tempo de rastreamento é 50 %
menor que na técnica PSO padrão. Comparando os algoritmos híbridos tem-se como
desvantagem, para o método proposto, o tempo de rastreamento. Adicionalmente, devido a
menor variabilidade em regime permanente, extraiu-se aproximadamente o mesmo valor de
energia elétrica do sistema fotovoltaico.
ABSTRACT:A photovoltaic array must always operate at the global maximum power point (GMPP) to make
the most of the energy generated. In this context, some classical techniques achieve this goal
satisfactorily under uniform shading conditions. However, environmental conditions vary
during the day and these methods fail to extract the highest power available under partial
shading conditions. The present work aims to propose a hybrid global maximum power point
tracking (MPPT) technique that uses a combination of Particle Swarm Optimization (PSO) and
Perturb and Observe (P&O) methods, applied in photovoltaic systems under uniform and partial
shading. The photovoltaic system was modeled on the MATLAB® and PSIM® software. The
proposed global MPPT technique is compared with classic P&O, standard PSO and a hybrid
P&O-PSO technique. The simulation results showed that the proposed hybrid algorithm can
track GMPP under uniform and partial shading conditions and presented higher accuracy
(justified by the simulation efficiency above 99%) and precision (evidenced by the low standard
deviation). Tracking time is 50% shorter than standard PSO technique. Comparing the hybrid
algorithms has the disadvantage, for the proposed method, the tracking time. Additionally, due
to the lower variability in steady state, approximately the same amount of electricity was
extracted from the photovoltaic system.
