Optimalno sledenje fotonapetostnega sistema soncu ob upoštevanju izgub pogonskega sklopa : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2011

Disertacije   Fotonapetostni sistemi   optimizacija   pogonski sklop   sledilni sistemi   Sončna energija

Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko

Doktorska disertacija obravnava optimalno sledenje fotonapetostnega sistema soncu, pri čemer upoštevamo električne izgube pogonskega sklopa. Sledenje fotonapetostnega sistema soncu omogoča, da pri tem na sončne module pade čim več razpoložljive energije sončnega sevanja. Pogonski sklop, ki omogoča sledenje, predstavlja za fotonapetostni sistem porabo električne energije. Idealni izplen pretvorbe razpoložljive energije sončnega sevanja bi bil dosežen ob zveznem sledenju sledilnega sistema poti sonca. Ker imajo pogonski sklopi konstantno hitrost in diskreten način sledenja, se lahko idealnemu izplenu energije sončnega sevanja le približajo. V doktorski disertaciji je predstavljeno, kako diskretno slediti poti sonca, da na sončne module pade čimveč razpoložljive energije sončnega sevanja, pri čemer so upoštevane električne izgube pogonskega sklopa. Za dosego želenega cilja so potrebne čim bolj natančne vrednosti o razpoložljivi energiji sončnega sevanja pri tleh v danem trenutku. Zato je v okviru doktorske disertacije razvit model za napoved celotnega in difuznega sončnega sevanja v obliki časovno odvisne funkcije za jasne dni. Model je potrjen s primerjavo med izmerjenim in napovedanim sončnim sevanjem za jasne dni. Napoved sončnega sevanja v obliki časovno odvisne funkcije in izgube pogonskih sklopov, kot funkcije naklona in azimuta, so uporabljeni za določitev optimalnih trajektorij sledilnega sistema. Za iskanje rešitve nelinearnega in omejenega problema je uporabljena stohastična metoda, imenovana Diferenčna evolucija. Tovrstni pristop za iskanje maksimalnega izplena fotonapetostnega sistema še ni bil raziskan v nobeni literaturi. Uporablja se točno določena kriterijska funkcija, ki je minimalna v optimizacijskem postopku glede na optimizacijske meje. S tem je zagotovljena največja možna pretvorba energije sončnega sevanja, upoštevajoč uporabljen model fotonapetostnega sistema, porabe sledilnega sistema, napovedi sončnega sevanja in lastnosti optimizacijskega postopka. Uporaba drugačnih in bolj naprednih modelov fotonapetostnega sistema, porabe sledilnega sistema ali napovedi sončnega sevanja lahko privede tudi do drugačnih optimalnih trajektorij sledilnega sistema. Vendar to nikakor ne zmanjša teže predlagane metode. Predlagana metoda daje maksimalni izplen fotonapetostnega sistema za uporabljene modele in podatke.

07.08.2023