تقنية جديدة لتتبع نقطة الطاقة القصوى تعتمد على خوارزمية فيروس كورونا
تهدف الخوارزمية المقترحة إلى حصد الطاقة القصوى في أنظمة الخلايا الشمسية التي تعمل في ظروف جوية متغيرة. وفقًا لمنشئيها، يمكن تطبيق البرنامج الجديد على متحكم دقيق منخفض التكلفة.
Image Source: MDPI
قام فريق بحثي بولندي باكستاني بتطوير خوارزمية تحسين فيروس كورونا (CVO) لتتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) في أنظمة الخلايا الشمسية التي تعمل تحت ظروف التظليل الجزئي والظروف المعقدة.
تحاكي خوارزمية CVO سلوك الأشخاص الذين يحاولون البقاء بصحة جيدة وإبطاء انتشار كوفيد -19 من خلال اتباع بروتوكولات الاحتواء. يتم تنفيذها على ثلاث خطوات: التباعد الاجتماعي والحجر الصحي والعزل.
أكد الباحثون أن أبرز ما يميز طريقة CVO أنها قادرة على الانتهاء في أي وقت دون استخدام أي معامل. ينشأ هذا الشرط بسبب استمرار تزايد أعداد الأشخاص المتعافين والمتوفين بمرور الوقت، وعدم قدرة الأفراد المصابين حديثًا على إصابة أشخاص جدد. ومن المتوقع أن يرتفع عدد المصابين في عدد معين من التكرارات. علاوة على ذلك، نظرًا لأن عدد المتوفين والمتعافين كبير، فإن عدد الأشخاص غير الأصحاء يتناقص بمرور الوقت. لذلك، سيكون عدد الأفراد المصابين حديثًا أقل مقارنة بالحجم الحالي بدءًا من تكرار معين.
تأخذ الخوارزمية في الاعتبار ظروف الإشعاع المنتظم (UI) والتظليل الجزئي (PS) والتظليل الجزئي المعقد (CPS). و يتم تنفيذ نموذج رياضي للتمييز بين ظروف UI و PS وخاصة CPS في المنشآت الكهروضوئية. وأوضح الباحثون أن يتم استخدام التحليل الإحصائي لتقييم الأداء من منظور الكفاءة ووقت البحث عن الحد الأقصى العالمي (GM) واستجابة الحالة المستقرة، مشيرين إلى أن قدرة خرج المجموعة هي دالة الهدف التي يجب تحسينها.
قارنت المجموعة أداء خوارزمية CVO مع أداء سبع خوارزميات المشهورة المستخدمة في MPPT: Perturb and Observe (P&O) ؛ التوصيل المتزايد (InC) ؛ وتحسين اليعسوب (DFO) ؛ وبحث الوقواق (CS) ؛ وتحسين ذبابة الفاكهة (FFO) ؛ وتحسين سرب الجسيمات (PSO) ؛ وتحسين مستعمرة النمل (ACO).
أظهر التحليل أن الخوارزمية المقترحة تقدم أداءً أفضل من أداء جميع الخوارزميات الأخرى. وأكدت المجموعة أن النتائج تظهر أن خوارزمية CVO ليس لها تذبذب مع أقصر وقت استقرار وتقارب يبلغ 0.49 ثانية و 0.51 ثانية على التوالي، مشيرة إلى أنه يمكن تطبيقها بسهولة على متحكم دقيق منخفض التكلفة. وتمتلك خوارزمية CVO المقترحة أعلى كفاءات تبلغ 99.99٪ و 99.98٪ و 99.97٪ و 99.98٪ لـ UI و PS1 و PS2 و CPS على التوالي بين جميع التقنيات التي يتم النظر فيها.
