Published April 2, 2024
| Version v1
Publication
Extraction of Solar Module Parameters using a Novel Optimization Technique
- 1. Northern Border University
- 2. Benha University
- 3. Zagazig University
- 4. Menoufia University
Description
The parameters of a Photovoltaic (PV) model are pivotal in gauging its efficiency under varying sunlight irradiances, temperatures, and different load scenarios. Determining these PV model parameters poses a complex non-linear optimization challenge. This study is based on a new metaheuristic optimization algorithm called the Pelican Optimization Algorithm (POA) to discern the unknown parameters of the PV model. The suggested POA algorithm underwent testing using a monocrystalline panel, encompassing its single-diode configuration. The objective function is designed to minimize the root of the mean squared errors between the predicted and actual current values, adhering to specific parameter constraints. Various statistical error metrics were utilized to emphasize the performance of the proposed algorithm. A comparative analysis with other well-established algorithms was conducted, indicating that POA stands out as highly competitive since it showcases superior efficiency in parameter identification compared to its counterparts.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعتبر معلمات النموذج الكهروضوئي (PV) محورية في قياس كفاءته في ظل اختلاف إشعاعات أشعة الشمس ودرجات الحرارة وسيناريوهات الحمل المختلفة. يشكل تحديد معلمات النموذج الكهروضوئي هذه تحديًا معقدًا للتحسين غير الخطي. تعتمد هذه الدراسة على خوارزمية تحسين ميتاهوريستيك جديدة تسمى خوارزمية تحسين البجع (POA) لتمييز المعلمات غير المعروفة للنموذج الكهروضوئي. خضعت خوارزمية POA المقترحة للاختبار باستخدام لوحة أحادية البلورية، بما في ذلك تكوين الصمام الثنائي الأحادي. تم تصميم الدالة الهدف لتقليل جذر الأخطاء التربيعية المتوسطة بين القيم الحالية المتوقعة والفعلية، مع الالتزام بقيود معلمة محددة. تم استخدام مقاييس أخطاء إحصائية مختلفة للتأكيد على أداء الخوارزمية المقترحة. تم إجراء تحليل مقارن مع خوارزميات أخرى راسخة، مما يشير إلى أن خطة العمل تبرز على أنها ذات قدرة تنافسية عالية لأنها تعرض كفاءة فائقة في تحديد المعلمات مقارنة بنظيراتها.Translated Description (French)
Les paramètres d'un modèle photovoltaïque (PV) sont essentiels pour évaluer son efficacité sous différentes irradiances solaires, températures et différents scénarios de charge. La détermination de ces paramètres du modèle PV pose un défi complexe d'optimisation non linéaire. Cette étude est basée sur un nouvel algorithme d'optimisation métaheuristique appelé Pelican Optimization Algorithm (POA) pour discerner les paramètres inconnus du modèle PV. L'algorithme POA suggéré a été testé à l'aide d'un panneau monocristallin, englobant sa configuration à diode unique. La fonction objective est conçue pour minimiser la racine des erreurs quadratiques moyennes entre les valeurs actuelles prédites et réelles, en adhérant à des contraintes de paramètres spécifiques. Divers indicateurs statistiques d'erreur ont été utilisés pour souligner les performances de l'algorithme proposé. Une analyse comparative avec d'autres algorithmes bien établis a été menée, indiquant que POA se distingue comme hautement compétitif car il présente une efficacité supérieure dans l'identification des paramètres par rapport à ses homologues.Translated Description (Spanish)
Los parámetros de un modelo fotovoltaico (PV) son fundamentales para medir su eficiencia bajo diferentes irradiancias de luz solar, temperaturas y diferentes escenarios de carga. La determinación de estos parámetros del modelo fotovoltaico plantea un desafío complejo de optimización no lineal. Este estudio se basa en un nuevo algoritmo de optimización metaheurística denominado Algoritmo de Optimización Pelícano (POA) para discernir los parámetros desconocidos del modelo fotovoltaico. El algoritmo POA sugerido se sometió a pruebas utilizando un panel monocristalino, que abarca su configuración de diodo único. La función objetivo está diseñada para minimizar la raíz de los errores cuadráticos medios entre los valores actuales predichos y reales, respetando las restricciones de parámetros específicos. Se utilizaron varias métricas de error estadístico para enfatizar el rendimiento del algoritmo propuesto. Se realizó un análisis comparativo con otros algoritmos bien establecidos, lo que indica que el POA se destaca por ser altamente competitivo, ya que muestra una eficiencia superior en la identificación de parámetros en comparación con sus contrapartes.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استخراج معلمات الوحدة الشمسية باستخدام تقنية تحسين الرواية
- Translated title (French)
- Extraction des paramètres du module solaire à l'aide d'une nouvelle technique d'optimisation
- Translated title (Spanish)
- Extracción de parámetros del módulo solar mediante una técnica de optimización novedosa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393900865
- DOI
- 10.48084/etasr.6760
References
- https://openalex.org/W1976162430
- https://openalex.org/W2029976016
- https://openalex.org/W2474174872
- https://openalex.org/W2520936335
- https://openalex.org/W2738079424
- https://openalex.org/W2751472362
- https://openalex.org/W2760572903
- https://openalex.org/W2788378051
- https://openalex.org/W2810921238
- https://openalex.org/W2884166952
- https://openalex.org/W2888248957
- https://openalex.org/W2918492546
- https://openalex.org/W3014646052
- https://openalex.org/W3194275088
- https://openalex.org/W3214840804
- https://openalex.org/W4206918024
- https://openalex.org/W4224241718
- https://openalex.org/W4229033589
- https://openalex.org/W4319321936
- https://openalex.org/W4321380881
- https://openalex.org/W4379230096
- https://openalex.org/W4383262415