Extração dos parâmetros do modelo fotovoltaico de um diodo através de um método metaheurístico baseado no algoritmo do morcego

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Deotti, Lucas Meirelles Pires
• Orientador(a): Pereira, José Luiz Rezende
• Banca de defesa: Silva Junior, Ivo Chaves da , Freitas Filho, Walmir de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Modelagem de geradores fotovoltaicos; Modelo de um diodo; Estimação de parâmetros.; Dados experimentais; Método metaheurístico; Photovoltaic modeling; One-diode model; Parameters extraction; Experimental data; Metaheuristic method
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11331

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para extração dos parâmetros do modelo de um diodo via dados experimentais da curva característica que descreve o comportamento elétrico de um gerador fotovoltaico operando em regime permanente. Tendo em vista a natureza contínua, multidimensional, restrita, não-linear e multimodal, do problema de otimização tipicamente formulado para realização desta tarefa, uma nova técnica de otimização metaheurística fundamentalmente baseada no algoritmo de morcego, foi especialmente desenvolvida para a sua resolução. Esta técnica, a qual foi denominada pela expressão em inglês, Lévy flight directional bat algorithm (LDBA), congrega recursos trazidos por uma versão modificada do algoritmo do morcego, os quais, permitem realizar uma intensificação mais eficiente no processo de busca da solução ótima, habilitando tratar de maneira conveniente com as discrepantes ordens de grandeza normalmente verificadas entre os valores assumidos pelos parâmetros do modelo fotovoltaico de um diodo. Adicionalmente a estes recursos, uma estratégia de randomização inspirada no voo de Lévy e um processo de tratamento dinâmico dos limites de valores assumidos pelos parâmetros, são ineditamente incorporados a esta técnica com intuito de melhorar a sua capacidade de exploração do espaço de solução do problema. A validação desta técnica metaheurística desenvolvida é realizada a partir da aplicação do modelo fotovoltaico de um diodo na representação do comportamento elétrico de três dispositivos de geração fotovoltaica comumente adotados por trabalhos correlatos. Em um primeiro momento, uma análise é especificamente realizada com intuito de averiguar a real pertinência dos instrumentos de diversificação incorporados ao LDBA. Já em um segundo momento, uma análise comparativa da qualidade das soluções retornadas por esta técnica desenvolvida, bem como o seu desempenho computacional, é realizada tomando como base os resultados reportados na literatura para outras destacadas técnicas metaheurísticas tradicionais, modificadas e híbridas. Embora seja investigada há décadas, a extração dos parâmetros do modelo de um diodo, a partir de dados experimentais, ainda hoje é uma questão em aberto no setor fotovoltaico, sendo inclusive, um dos temas de pesquisa mais atrativos e fundamentais para o seu desenvolvimento. Dessa forma, a principal contribuição deste trabalho é a proposição de uma nova ferramenta que permita a efetiva e confiável realização desta tarefa.