การพัฒนาระบบติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยระเบียบวิธีรบกวนและสังเกตที่ถูกปรับแต่ง

กฤษดินท์ กมลพัฒนะ

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52259

Title:	การพัฒนาระบบติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยระเบียบวิธีรบกวนและสังเกตที่ถูกปรับแต่ง
Other Titles:	Development of a maximum power point tracking system for a PV module using a modified perturb and observe algorithm
Authors:	กฤษดินท์ กมลพัฒนะ
Advisors:	วันเฉลิม โปรา
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email:	Wanchalerm.P@Chula.ac.th,wanchp@gmail.com
Subjects:	เซลล์แสงอาทิตย์ คุณภาพกำลังไฟฟ้า Solar cells Power quality
Issue Date:	2559
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการพัฒนาระบบติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 120 วัตต์ ระเบียบวิธีรบกวนและสังเกตถูกนำมาปรับแต่งเพื่อเพิ่มสมรรถนะให้ระบบสามารถติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้เร็วขึ้น และมีความคลาดเคลื่อนในสภาวะอยู่ตัวน้อยลง แนวคิดหลักของการปรับแต่งคือการนำคุณสมบัติของเส้นโค้งวัฏจักรงานและแรงดันไฟฟ้า และเส้นโค้งคุณลักษณะของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาผสมผสานกันเพื่อใช้กำหนดขนาดการเปลี่ยนแปลงจุดทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ผลการจำลองเบื้องต้นบนโปรแกรมแมทแลปบ่งชี้ว่าระเบียบวิธีที่นำเสนอสามารถติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้เร็วขึ้นประมาณ 15 วินาทีเมื่อความเข้มแสงเพิ่มขึ้นจาก 400 วัตต์/ตารางเมตรเป็น 1,000 วัตต์/ตารางเมตร และลดการแกว่งของกำลังไฟฟ้าได้ประมาณ 2 วัตต์เมื่อเทียบกับระเบียบวิธีดั้งเดิมที่ความเข้มแสง 1,000 วัตต์/ตารางเมตร ระเบียบวิธีที่ถูกปรับแต่งสามารถนำมาใช้แทนระเบียบวิธีแบบดั้งเดิมได้โดยไม่จำเป็นต้องดัดแปลงฮาร์ดแวร์ของเครื่องติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่มีอยู่เดิม ในงานวิจัยนี้ได้นำระเบียบวิธีมาประยุกต์ใช้กับวงจรทอนระดับแบบซิงโครนัสซึ่งมีไมโครคอนโทรลเลอร์ dsPIC33FJ06GS001 เป็นตัวควบคุม โปรแกรมทั้งหมดถูกพัฒนาขึ้นด้วยภาษาซี ในการทดลองเชิงเปรียบเทียบ ระเบียบวิธีรบกวนและสังเกตที่ต่างกัน 3 แบบถูกนำมาทดสอบภายใต้สภาวะความเข้มแสง และโหลดต่าง ๆ ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าระเบียบวิธีรบกวนและสังเกตที่ถูกปรับแต่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มแสงได้เร็วที่สุดโดยเฉพาะกรณีความเข้มแสงเพิ่มขึ้น และสามารถลดการแกว่งในสภาวะอยู่ตัวได้ ในกรณีที่อิมพิแดนซ์ของโหลดมีขนาดมากเกินไปไม่มีระเบียบวิธีใดสามารถติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้
Other Abstract:	This thesis presents development of a maximum power point tracking (MPPT) system for a 120-Watt PV module. The perturb and observe (P&O) algorithm is modified to enhance tracking speed and minimize steady-state error. The characteristics of voltage and duty cycle (V-D) curve and those of the PV module are used as the key strategy to determine the step size. Simulation results on MATLAB/Simulink show that the proposed algorithm tracks the MPP 15 seconds faster than the conventional algorithm when irradiance increases from 400 W/m2 to 1,000 W/m2. It also diminishes power oscillation 2 Watts approximately when irradiance reaches 1,000 W/m2. The modified P&O algorithm may replace the conventional one without the need of hardware modification. In this work, the algorithm is realized by a synchronous buck converter, controlled by the dsPIC33FJ06GS001 microcontroller. All programs are developed in C language. Performance of three P&O algorithms are compared under various irradiance and load conditions. The results suggest that the modified P&O algorithm responses faster than the other reference algorithms especially when irradiance increases abruptly and power oscillation in steady state is reduced. In the event that impedance of load is too large, none of the algorithms can track the MPP.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	วิศวกรรมไฟฟ้า
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52259
URI:	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.962
metadata.dc.identifier.DOI:	10.58837/CHULA.THE.2016.962
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5770110921.pdf		8.79 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record