تخمین پارامترهای سلول فتوولتائیک با استفاده از الگوریتم فرا¬ابتکاری جستجوی فاخته
محورهای موضوعی : مهندسی برق الکترونیک
وحدت ناظریان
1
,
مهران حسین زاده دیزج
2
,
علیرضا صالحی
3
1 - دانشکده مهندسي برق، دانشگاه مازندران، بابلسر، ايران
2 - دانشکده مهندسي برق، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ايران
3 - دانشکده مهندسي برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ايران
کلید واژه: سلول فتوولتائیک, تخمین پارامترها, الگوریتم جستجوی فاخته, جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE),
چکیده مقاله :
در این مقاله یک مدار معادل الکتریکی بر اساس اثر فتوولتائیک با مطالعات انجام شده بر روی شبیه سازی سیستم انرژی خورشیدی ارائه شده است. این مدل خطی که از دو دیود تشکیل شده است، نحوه رفتار سلول خورشیدی جهت تولید برق را نشان مي¬دهد. با استفاده از نرم افزار MATLAB شبیه سازی های مورد نظر را انجام داده ایم. هدف ما در این تحقیق محاسبه ی حداقل مقدار خطا برای پارامتر های مجهول مدار مي¬باشد که این خطا به واسطه ی جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE) بدست مي¬آید. برای تعیین دقیق و قابل اعتماد پارامترهای مدل دو دیودی، یک روش بهینه سازی مبتنی بر هوش جمعی به نام الگوریتم جستجوی فاخته در این مقاله ارائه شده است. با توجه به مدل مورد نظر که قصد مطالعه آن را با الگوریتم پیشنهادی داریم، برای حصول حداقل مقدار خطا، پارامترهای مجهول مدار را بدست آورده و با روش های دیگر مقایسه مي¬کنیم. نتایج نشان مي¬دهد مقدار RMSE الگوریتم پیشنهادی با مقدار جمعیت اولیه 50 و تعداد دور تکرار 1000، برابر با 2-10 × 56/3 است که نتیجه بهتری نسبت به سایر الگوریتم¬ها در اختیار ما قرار مي¬دهد. متوسط زمان اجرای این الگوریتم 81/15 میلی ثانیه در هر بار اجرا مي¬باشد.
In this paper, an electrical equivalent circuit model based on the photovoltaic effect has been presented with the studies done on the simulation of the solar energy system. This linear model, which consists of two diodes, shows the behavior of a solar cell to produce electricity. We have done the desired simulations using MATLAB software. Our goal in this research is to calculate the minimum error value for the unknown parameters of the circuit, which is obtained by the root-mean-square error (RMSE). In order to accurately and reliably determine the parameters of the double-diode model, an optimization method based on collective intelligence called the Cuckoo search algorithm is presented in this article. According to the desired model that we intend to study with the proposed algorithm, to obtain the minimum error value, we calculate the unknown parameters of the circuit and compare them with other methods. The results show that the RMSE value of the proposed algorithm with the initial population value of 50 and the number of iteration rounds of 1000 is equal to 3.56*10-2, which provides better results than other algorithms. The average execution time of this algorithm is 15.81 milliseconds per every iteration round.
