MODEL DESIGN OF PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEM FOR THE OPTIMIZATION OF ELECTRIC TRANSMISSION IN BAGHDAD

Abstract

ABSTRACT

Solar energy has become an area of investigation to improve efficiency in light of the rapid growth spurred by the sector's investments. Several factors influenced the increased need for electricity. These factors include rapid technological advances, the rising population, and the increased fuel cost. However, conventional electrical power is influenced significantly by alteration in solar irradiance and temperature, which in turn makes the electrical features non-linear and reduces the overall effectiveness. According to the world bank statistics, energy loss in Iraq was 51%, due to burglary, and illegal connection on main grid which is considered significantly high. To improve efficiency, scientists devised several methods for monitoring the maximum power point (MPP) and maximizing power output from solar panels under various situations. Most solar-powered systems incorporate maximum power point tracking (MPPT) technologies. This study used the method of Perturb and Observe (P&O) and Incremental Conductance (I&C) for the MPPT technology, and it is modelled in MATLAB/Simulink to optimize DC-DC boost converter duty cycle and power extraction. Simulated data could evaluate the photovoltaic system's efficiency under different irradiance conditions and variable temperature environments. The inverter converts over 99% of the power from the photovoltaic panels under typical and non-typical test conditions. The comparison between P&O and I&C illustrated that both techniques had the same power value. The I&C operates much closer to the Maximum power point than the P&O module. The reason is sensitivity to the sudden change in the irradiance. The I&C is not sensitive to the sudden change for the irradiance, while the application of P&O was sensitive to irradiation and temperature, and it showed a greater signal distortion than I&C method. Therefore, based on this study, we conclude that I&C is the most suitable module for the ever-changing climate in Iraq.

ÖZET

Güneş enerjisi, sektördeki yatırımların getirdiği hızlı büyüme ışığında verimliliği artırmak için bir araştırma alanı haline geldi. Elektrik ihtiyacının artmasında çeşitli faktörler etkili oldu. Bu faktörler arasında hızlı teknolojik gelişmeler, artan nüfus ve artan yakıt maliyeti sayılabilir. Bununla birlikte, geleneksel elektrik gücü, güneş ışıması ve sıcaklıktaki değişiklikten önemli ölçüde etkilenir, bu da elektriksel özellikleri doğrusal olmayan hale getirir ve genel etkinliği azaltır. Dünya bankası istatistiklerine göre, Irak'ta hırsızlık ve önemli ölçüde yüksek kabul edilen ana şebekeye kaçak bağlantı nedeniyle enerji kaybı %51 olmuştur. Verimliliği artırmak için bilim adamları, maksimum güç noktasını (MPP) izlemek ve çeşitli durumlarda güneş panellerinden güç çıkışını en üst düzeye çıkarmak için çeşitli yöntemler geliştirdiler. Güneş enerjili sistemlerin çoğu, maksimum güç noktası izleme (MPPT) teknolojilerini içerir. Bu çalışma, MPPT teknolojisi için Perturb and Observe (P&O) ve Artımlı İletkenlik (I&C) yöntemini kullandı ve DC-DC boost dönüştürücü görev döngüsünü ve güç çıkışını optimize etmek için MATLAB/Simulink'te modellendi. Simüle edilmiş veriler, farklı ışınım koşulları ve değişken sıcaklık ortamları altında fotovoltaik sistemin verimliliğini değerlendirebilir. Evirici, tipik ve tipik olmayan test koşullarında fotovoltaik panellerden gelen gücün %99'undan fazlasını dönüştürür. P&O ve I&C arasındaki karşılaştırma, her iki tekniğin de aynı güç değerine sahip olduğunu gösterdi. I&C, Maksimum güç noktasına P&O modülünden çok daha yakın çalışır. Nedeni ışınımdaki ani değişime karşı hassasiyettir. I&C, ışınımdaki ani değişime duyarlı değilken, P&O uygulaması ışınım ve sıcaklığa duyarlıydı ve I&C yönteminden daha büyük bir sinyal bozulması gösterdi. Bu nedenle, bu çalışmaya dayanarak, Irak'ta sürekli değişen iklim için en uygun modülün I&C olduğu sonucuna vardık.