1. Introduction
La production d'énergie photovoltaïque est une technologie qui utilise l'énergie solaire pour convertir l'énergie lumineuse en électricité. Dans le système de production d'énergie photovoltaïque, afin d'obtenir la puissance de production d'énergie maximale, il est nécessaire de suivre le changement de l'intensité du rayonnement solaire en temps réel et d'ajuster l'état de fonctionnement du module photovoltaïque pour rester proche du point de puissance maximale. Cet article présente le principe et l'application de l'algorithme de suivi du point de puissance maximale pour la production d'énergie photovoltaïque.

2. Principe de l'algorithme de suivi du point de puissance maximale

Dans un système de production d'énergie photovoltaïque, la puissance de sortie du module photovoltaïque est liée à son point de fonctionnement. Le point de fonctionnement est déterminé par la tension et le courant du composant. Par conséquent, en ajustant l’état de fonctionnement du composant afin qu’il fonctionne près du point de puissance maximale, l’efficacité maximale de la production d’énergie peut être obtenue.
L'algorithme de suivi du point de puissance maximale est réalisé en surveillant l'intensité du rayonnement solaire en temps réel et en ajustant l'état de fonctionnement du module en fonction du résultat de la surveillance. Les algorithmes de suivi du point de puissance maximale couramment utilisés sont les suivants :
2.1 Algorithme de perturbation et d'observation (P&O) L'algorithme
P&O est un algorithme de suivi du point de puissance maximale simple et largement utilisé. Le principe est de déterminer le point de puissance maximale en perturbant continuellement l'état de fonctionnement du composant puis en observant l'évolution de la puissance.
Les étapes spécifiques sont les suivantes :
1. Initialisez l'état de fonctionnement, y compris la tension et le courant.

2. Mesurez la puissance actuelle.

3. Augmentez ou diminuez la valeur de la tension ou du courant et mesurez la nouvelle puissance.
4. Comparez l'ancienne et la nouvelle puissance, si la nouvelle puissance est supérieure à l'ancienne puissance, continuez à augmenter ou à diminuer la valeur de la tension ou du courant ; Si la nouvelle puissance est inférieure à l’ancienne puissance, changez la direction et réduisez la taille du pas.
5. Répétez les étapes 3 et 4 jusqu'à ce que le point de puissance maximale soit atteint.
L'algorithme P&O est simple et facile à mettre en œuvre, mais comme il est basé sur une méthode de recherche locale, il est facile d'être dérangé par le bruit et les ombres.
2.2 Algorithme de conductance incrémentale (INC) L'algorithme
INC est un algorithme de suivi du point de puissance maximale basé sur une méthode différentielle. Le principe est d'obtenir un suivi maximal du point de puissance en ajustant l'état de fonctionnement en fonction des caractéristiques d'admission du composant.
Les étapes spécifiques sont les suivantes :
1. Initialisez l'état de fonctionnement, y compris la tension et le courant.
2. Mesurez la puissance de sortie actuelle et l'admission.
3. Ajustez l'état de fonctionnement en fonction de la comparaison entre l'admittance actuelle et l'admittance précédente :
- Si l'admittance augmente, la valeur de la tension ou du courant augmente ;
- Si l'admittance est réduite, la valeur de la tension ou du courant est réduite ;
- Si l'admission reste inchangée, conservez l'état de fonctionnement actuel.
4. Répétez les étapes 2 et 3 jusqu'à ce que le point de puissance maximale soit atteint.
Comparé à l'algorithme P&O, l'algorithme INC a une vitesse de réponse plus rapide et une meilleure stabilité, mais il présente également une certaine complexité de calcul.
3. Application de l'algorithme de suivi du point de puissance maximale
L'algorithme de suivi du point de puissance maximale est largement utilisé dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque pour améliorer l'efficacité de la production d'énergie et réduire les pertes d'énergie. Voici quelques exemples de l'algorithme de suivi du point de puissance maximale dans des applications pratiques :
3.1 Centrale photovoltaïque
Les centrales photovoltaïques sont le système de production d'énergie photovoltaïque le plus courant. Dans les centrales photovoltaïques, en utilisant l'algorithme de suivi du point de puissance maximale, l'état de fonctionnement du composant peut être ajusté en temps réel afin qu'il fonctionne toujours près du point de puissance maximale. Cela améliore non seulement l’efficacité de la production d’énergie, mais prolonge également la durée de vie des composants.
3.2 Lampadaires photovoltaïques
Le lampadaire photovoltaïque est un type d'équipement qui utilise l'énergie solaire pour l'éclairage. En utilisant l'algorithme de suivi du point de puissance maximale, il est possible de garantir que les lampadaires photovoltaïques fonctionnent toujours à la puissance maximale en cas de changements dans l'intensité du rayonnement solaire, offrant ainsi une durée d'éclairage plus longue.
3.3 Chargeur de batterie photovoltaïque
Un chargeur de batterie photovoltaïque est un appareil qui utilise l'énergie solaire pour charger les batteries. En utilisant l'algorithme de suivi du point de puissance maximale, l'état de fonctionnement du chargeur peut être ajusté en temps réel pour qu'il fonctionne toujours à la puissance maximale, améliorant ainsi l'efficacité de la charge.

4. Conclusion

L'algorithme de suivi du point de puissance maximale de la production d'énergie photovoltaïque est une technologie importante qui joue un rôle clé dans le système de production d'énergie photovoltaïque. Cet article présente deux algorithmes courants de suivi du point de puissance maximale : l'algorithme P&O et l'algorithme INC, et présente leurs applications dans différents scénarios d'application.
Avec les progrès de la technologie et la demande croissante d’énergie renouvelable, l’algorithme de suivi du point de puissance maximale sera encore amélioré et optimisé. En améliorant continuellement la précision et la stabilité de l'algorithme, l'efficacité et la fiabilité du système de production d'énergie photovoltaïque peuvent être encore améliorées.