Contribution à la modélisation et à la simulation des dispositifs photovoltaïques par méthodes évolutionnaires
Loading...
Files
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
The extraction of electrical parameters of photovoltaic devices is a crucial operation for their modeling, simulation and optimization. Several models have been established to predict their behavior and since the 1960s a large number of methods have been proposed to extract their parameters. In the last two decades, metaheuristic methods, and mainly evolutionary methods (EAs), have been intensively used thanks to their unique advantages including the non-requirement of an initial point, the simultaneous estimation of all parameters and the ability to escape local minimums.
In this thesis, we first demonstrate the superiority of EAs then we study the effect of the crossover operator on genetic algorithms to estimate the parameters of a solar cell in a noisy environment. The study, carried out according to the size of the population, the number of generations and the noise level, shows that GAs with the blend operator compete with the most efficient EAs.
The GAs are then applied to two solar modules to study the effect of temperature and illumination on the estimated parameters. The study shows that the variation as a function of temperature follows the theory for strong illuminations. For variation as a function of illumination, the behavior has not been previously predicted.
Description
يعد استخراج المعلمات الكهربائية من الأجهزة الكهروضوئية عملية حاسمة للنمذجة والمحاكاة وتحسين الأداء. تم تأسيس عدة نماذج للتنبؤ بسلوكها، ومنذ الستينيات تم اقتراح عدد كبير من الطرق لاستخراج معلماتها. على مدى عقدين من الزمن، أثبتت الأساليب الميتاهورستية، وخاصة الأساليب التطورية (EAs)، نفسها في هذا المجال بفضل مزاياها الفريدة بما في ذلك عدم اشتراط نقطة ابتدائية، والتقدير المتزامن لجميع المعلمات والقدرة على الهروب من الحد الأدنى المحلي.
في هذه الأطروحة قمنا أولاً بإظهار تفوق الأساليب التطورية ثم قمنا بدراسة تأثير عامل التزاوج على الخوارزميات الجينية لتقدير معلمات الخلية الشمسية في بيئة ضوضائية. تظهر الدراسة التي تم إجراؤها وفقًا لحجم الأجيال وعددها ومستوى الضوضاء، أن الخوارزميات الجينية التي تستعمل عامل التزاوج المزجي تتنافس الأساليب التطورية الأكثر كفاءة.
تم بعد ذلك تطبيق الخوارزميات الجينية على لوحتين شمسيتين لدراسة تأثير درجة الحرارة والإضاءة على المعلمات المقدرة. تشير الدراسة أن تغير المعلمات حسب درجة الحرارة في حالة الإضاءات القوية يتبع الدراسات نظرية. بالنسبة لتغير المعلمات حسب الإضاءة فإنه لم يتم التنبؤ بالسلوكيات المحصل عليها سابقًا.
