Algoritmi MPPT

Implementare algoritmi MPPT (Maximum Power Point Tracking) per sistemi fotovoltaici con MATLAB e Simulink

In fase di sviluppo degli inverter solari, i progettisti implementano gli algoritmi MPPT per massimizzare la potenza generata dai sistemi fotovoltaici (PV). Gli algoritmi controllano la tensione per garantire che il sistema funzioni al “punto di massima potenza” (o picco di tensione) sulla curva della tensione di alimentazione, come mostrato di seguito.

Gli algoritmi MPPT vengono utilizzati solitamente nella progettazione dei controller per sistemi fotovoltaici. Gli algoritmi tengono conto di fattori quali l’irraggiamento variabile (luce solare) e la temperatura per assicurare la generazione della massima potenza da parte del sistema PV in tutte le condizioni.

Curva della tensione di alimentazione con le caratteristiche I-V e P-V di un sistema fotovoltaico.

 

Gli algoritmi MPPT più comuni sono:

  1. Perturbazione e osservazione (P&O): Questo algoritmo perturba la tensione di esercizio per garantire la massima potenza. Sebbene esistano diverse varianti avanzate e più ottimizzate di questo algoritmo, qui sotto è raffigurato un algoritmo MPPT P&O di base.

Algoritmo P&O di base.

  1. Conduttanza incrementale: Questo algoritmo, mostrato di seguito, confronta la conduttanza incrementale con la conduttanza istantanea in un sistema fotovoltaico. A seconda del risultato, incrementa o riduce la tensione fino al raggiungimento del punto di massima potenza (MPP). Diversamente da quanto avviene con l’algoritmo P&O, la tensione rimane costante una volta raggiunto il MPP.

Algoritmo a conduttanza incrementale:

  1. Tensione frazionaria a circuito aperto: Questo algoritmo si basa sul principio secondo cui il punto di massima potenza è sempre una frazione costante della tensione a circuito aperto. La tensione a circuito aperto delle celle nell’array fotovoltaico è misurata e utilizzata come in input al controller.

MATLAB® e Simulink® possono fungere da piattaforme per implementare tali algoritmi.




Riferimenti software

Vedere anche : Simulink, MATLAB, produzione energia, progettazione e simulazione di sistemi elettrici di potenza, modellazione fisica, simulazione e ottimizzazione di sistemi elettrici di potenza, motor and power control, motor control, battery modeling, PWM