تخمین پارامترهای سلول فتوولتائیک با استفاده از الگوریتم فراابتکاری جستجوی فاخته

فناوری های نوین مهندسی برق در سیستم انرژی سبز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 اسفند 1402

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30486/teeges.2024.2001318.1110

نویسندگان

مهران حسین زاده دیزج¹؛ علیرضا صالحی²؛ وحدت ناظریان^{* 3}

¹دانشکده مهندسی برق، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

³دانشکده مهندسی و فناوری، گروه مهندسی برق، دانشگاه مازندران ، بابلسر، ایران

چکیده

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 می 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 می باشد که این خطا به واسطه ی جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE) بدست می 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 می کنیم. نتایج نشان می 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 می دهد. متوسط زمان اجرای این الگوریتم 81/15 میلی ثانیه در هر بار اجرا می باشد.

کلیدواژه‌ها

سلول فتوولتائیک؛ تخمین پارامترها؛ الگوریتم جستجوی فاخته؛ جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE)؛ نرم افزار MATLAB