Algoritmo MPPT baseado em temperatura para melhorar a eficiência dos sistemas fotovoltaicos

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Pesquisadores da Universidade do País Basco desenvolveram um algoritmo especial de rastreamento de ponto máximo de potência (MPPT) baseado em temperatura para melhorar o desempenho dos sistemas fotovoltaicos.

Os cientistas disseram que usaram a temperatura como variável porque medir a irradiância é mais caro. «A temperatura é uma variável mais suave que a irradiância; portanto, o controle não precisa alterar a função ideal da corrente tão rapidamente», explicaram.

O algoritmo é definido como a parametrização de uma função de corrente ideal, que é estritamente dependente da temperatura, e diz-se que é capaz de calcular essa função para cada temperatura. «Ao usar esta função de corrente linear ideal, o algoritmo calcula o ponto de ajuste atual», explicaram os estudiosos. «Dessa forma, o controle força o módulo fotovoltaico a trabalhar na linha de corrente ideal».

O algoritmo já demonstrou estabilidade nos testes, com o controle MPPT sempre convergindo para o ponto ideal após vários ciclos. O algoritmo de controle proposto também é baseado na função Lyapunov, que é uma função escalar que é comumente usada para testar a estabilidade de um sistema dinâmico. Essa função, em particular, é responsável por forçar um módulo solar a operar linearmente para atingir seu ponto de potência máximo em apenas algumas etapas, de acordo com a equipe de pesquisa.

Os algoritmos MPPT convencionais, como os baseados em métodos de perturbação e observação (P&O) ou condutividade incremental (IC), têm a vantagem de serem adaptáveis e robustos. No entanto, eles também têm a desvantagem de exibir um comportamento oscilante em torno do ponto de potência máxima. «Eles mudam o ponto de operação em torno do MPP, mas não o alcançam com precisão», disseram os pesquisadores.

Por outro lado, o algoritmo proposto possui apenas uma entrada: o desempenho do módulo fotovoltaico. «Isso facilita a implementação do nosso algoritmo baseado em Lyapunov», disseram os acadêmicos. «Esta lei de controle pode ser implementada em um sistema de controle de módulo fotovoltaico a um custo razoavelmente baixo».

Os cientistas reconheceram que o algoritmo só funciona corretamente se a modelagem PV precisa for realizada. «Mais pesquisas são necessárias sobre como o controle de temperatura baseado em MPPT desenvolvido no trabalho atual se comportaria em situações indesejáveis em painéis fotovoltaicos, como sombreamento parcial, falha ou quebra», disseram eles.

Eles recentemente apresentaram seu algoritmo na: “Temperature based maximum power point tracking for photovoltaic modules«, publicado en Scientific Reports.