Dynamic PV Modeling Using Fuzzy Logic and Genetic Algorithm for Enhanced Monocrystalline Array Performance

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 82

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJFS-22-5_009

تاریخ نمایه سازی: 16 دی 1404

چکیده مقاله:

This paper proposes a novel photovoltaic (PV) array model using an equivalent single-diode electrical circuit with threetime-varying parameters: the diode quality factor, series resistance, and shunt resistance. The goal is to determinean optimal fuzzy inference mechanism to accurately predict the evolution of each parameter under varying climaticconditions, such as solar irradiance, cell temperature, and PV voltage. A dataset of ۵۰۰ experimental samples, collectedfrom three series-connected monocrystalline PV panels, was used—۳۰۰ samples for model training and ۲۰۰ for validation.The proposed design normalizes input data to [۰, ۱] and feeds it into an initial fuzzy mechanism with predefinedfuzzification rules. The mechanism generates normalized outputs, which are denormalized to compute predicted PVcurrents. These are compared to actual measurements to calculate modeling errors, aggregated as mean squared errors(MSEs). A genetic algorithm (GA) minimizes the MSEs by optimizing the fuzzification rules, retaining only the mosteffective ones. This process iterates until a final fuzzy mechanism with reduced fuzzification rules is achieved, capableof supervising the evolution of each adjustable parameter under varying climatic conditions. Experimental validationconfirms the accuracy and robustness of the proposed adjustable-parameter PV model, outperforming conventionalfixed-parameter models. This approach provides a reliable framework for PV system modeling, significantly improvingpredictive accuracy and adaptability in real-world conditions, with potential applications in advanced MPPT controllersynthesis and renewable energy system optimization.

نویسندگان

Zehour Ismahane Saci

Department of Automation and Electromechanics, Faculty of Science and Technology, University of Ghardaia, Ghardaia, Algeria.

Mohcene Bechouat

Department of Automation and Electromechanics, Faculty of Science and Technology, University of Ghardaia, Ghardaia, Algeria

Moussa Sedraoui

Department of Electrical and Automation Engineering, PI: MIS Problem inverse: modeling information and systems, University ۸ Mai ۱۹۴۵, Guelma, Algeria.

Ramazan Ayaz

Department of Electrical Engineering, Davutpasa Campus,Yildiz Technical University, Istanbul ۳۴۲۲۰, Turkey

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • H. Abid, I. Zaidi, A. Toumi, M. Chaabane, T–S fuzzy ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.enconman.۲۰۱۴.۱۰.۰۲۵[۷] R. Ayaz, Self-tuning parameters of the proposed fuzzy immune ...
  • solener.۲۰۲۲.۰۴.۰۵۶[۱۲] E. C¸ elik, M. Karayel, D. Maden, M. Abdel-Salam, ...
  • K. M. El-Naggar, M. R. AlRashidi, M. F. AlHajri, A. ...
  • A. Gontean, et al., A novel high accuracy PV cell ...
  • ۱۰۱۶/j.enconman.۲۰۱۳.۰۳.۰۳۳[۲۰] D. Izci, S. Ekinci, A. G. Hussien, Efficient parameter ...
  • ۲۰۲۱.۰۱.۰۰۶[۲۳] K. Lappalainen, M. Piliougine, S. Valkealahti, G. Spagnuolo, Photovoltaic ...
  • org/۱۰.۱۰۱۶/j.matcom.۲۰۲۳.۰۵.۰۲۱[۲۴] M. Premkumar, P. Jangir, C. Ramakrishnan, G. Nalinipriya, H. ...
  • org/۱۰.۱۰۱۶/j.enconman.۲۰۲۱.۱۱۴۰۵۱[۲۸] X. Wen, et al., Performance analysis of a concentrated ...
  • energy.۲۰۲۲.۱۲۳۷۷۷[۲۹] B. Yang, J. Wang, X. Zhang, T. Yu, W. ...
  • نمایش کامل مراجع