Determinação de parâmetros de módulos fotovoltaicos utilizando o método de Newton Raphson e algoritmos genéticos

Abstract

A caminhada até aqui não foi fácil e, graças a Deus, também não foi sozinha. Tive a ajuda e apoio de várias pessoas que, de forma direta e indireta, colaboraram para a conclusão deste mestrado. Gostaria de exprimir meus sinceros agradecimentos... Primeiramente a Deus, pela sabedoria, por estar comigo em todos os momentos, me fazendo perseverar e me dando forças quando eu mais precisei para suportar as dificuldades. Ao meu companheiro, marido e amigo Rafael que, por várias vezes, com suas palavras sábias, acalmou-me e incentivou-me a não desistir da caminhada, compartilhando comigo o seu amor por mim e pela vida. A minha pequena filha, Isadora, por vir ao mundo durante a execução do mestrado, enchendo minha vida de luz e, também com um amor que eu não tinha noção que existia. O Amor de ser Mãe. Aos meus pais, José e Hélia, que são meus exemplos de vida e são a essência do meu existir. Aos meus irmãos, Lorena e Luiz, pelo companheirismo, cumplicidade, palpites e amizade de sempre. Aos meus sobrinhos Gabriel, Laura, Maria Paula e, meus cunhados Rodrigo e Thamillys, por alegrarem nossas reuniões em família, e tornar a vida sempre mais gostosa. Ao meu orientador José Roberto Camacho pelo apoio técnico, o qual soube me guiar para que pudéssemos desenvolver um bom trabalho, sendo paciente e benevolente durante a nossa caminhada juntos. Aos amigos que tenho, que conquistei durante a vida. Obrigada por me apoiarem e acreditarem que eu seria capaz e, me lembrar disso, quando eu precisei. Obrigada também pelas reuniões de descontração. Obrigada aos colegas de trabalho, do Colégio Àrcade de Ibiá e do IFTM. Que prazer trabalhar com vocês e dividir conhecimento. Aos meus queridos alunos, os quais sinto tanta saudade. Aos colegas do Núcleo de Extensão e Pesquisa em Fontes Alternativas (NUPEA) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), pelas palavras amigas nas horas difíceis, pelo auxílio nos trabalhos e dificuldades e, principalmente, por estarem comigo nesta caminhada tornando-a mais fácil e agradável.

Modeling and Simulation of Photovoltaic Modules Using Bio-Inspired Algorithms

“…Several studies that apply heuristic algorithms for PV simulation add a wide variety of current-voltage (I × V) data external to the datasheet [10,[19][20][21]. These external data can be obtained in the following ways: experimentally with field measurements, by pre-existing simulations of the module, and using external studies carried out previously [13].…”

Modeling of the operating characteristics of photovoltaic modules based on particle swarm optimization

“…The reverse saturation current of diode (), has a low intensity value, usually in the order of 10 −7 –10 −6 A for silicon diodes 9 . Therefore, the range was adopted that varies from 10 −8 –10 −5 A.…”

“…Some simplifications can be done. For example, in Equation ( 6), I 0,ref can be considered zero since it is a minimal value for any diode, thus obtaining Equation (9).…”

“…These methods can be some simplifications in the equivalent circuit equation combined with the bisection method, as the Chenni method 3 . Alternatively, optimization techniques can be employed, with bio‐inspired algorithms, as in a research carried out by 9 where the author used the genetic algorithm to extract parameters in the 1D5P model and the 2D7P model.…”

“…Our research stands out mainly because uses PSO with constriction factor and it does not require external data from the datasheet. In most cases, researches involving bio‐inspired algorithms use more than the data provided in the datasheet to extract parameters, as is the case of 9 which used genetic algorithm to obtain parameters and simulate curves I × V , or 12 and 13 who applied different types of PSO to estimate the parameters of a solar module. There is a tendency for algorithms to have greater precision in modeling the module's behavior, the greater the number of samples.…”