Анализ адаптивного и неадаптивного алгоритмов поиска точки максимальной мощности в устройствах альтернативной энергетики

Солнечная энергия является неисчерпаемым источником энергии, который также является одним из самых экологически чистых и дешевых видов энергии. Развитие солнечной энергии наряду с другими альтернативными источниками энергии является серьезной проблемой для всего мира. Поэтому через некоторое время этот вид энергии будет конкурировать с традиционными источниками энергии благодаря ежегодному сокращению затрат. Солнечные панели уже нашли свое применение в различных отраслях промышленности, например, в авиационной промышленности, в автомобильной промышленности, в сельском хозяйстве, в строительстве, в космической промышленности. В районах с достаточным солнечным излучением солнечные батареи используются

Введение ………………………………………………………………………………………………………………………………….14
2. Объект и методы исследования………………………………………………………………………………………….17
2.1. Описание преобразователя …………………………………………………………………………………………….17
2.2. Солнечная батарея …………………………………………………………………………………………………………21
2.3. Обзор существующих алгоритмов управления ………………………………………………………………..22
2.4. Широтно-импульсное регулирование ……………………………………………………………………………..23
3. Расчет параметров преобразователя ………………………………………………………………………………….25
3.1. Расчет схемы Кука ………………………………………………………………………………………………………….25
3.2. Расчет повышающего преобразователя…………………………………………………………………………..28
3.3. Расчет инвертирующего преобразователя ………………………………………………………………………31
4. Моделирование…………………………………………………………………………………………………………………34
4.1. Моделирование работы ПНЭР со схемой Кука…………………………………………………………………36
4.2. Моделирование работы ПНЭР с повышающим преобразователем ………………………………….38
4.3. Моделирование работы ПНЭР с инвертирующим преобразователем ………………………………39
5. Финансовый менеджмент ………………………………………………………………………………………………….46
Введение ………………………………………………………………………………………………………………………………….46
5.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………………………………………………46
5.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ………………………………………………………………………………………………………………….47
5.3. FAST-анализ ……………………………………………………………………………………………………………………49
5.3.1. Выбор объекта FAST-анализа ………………………………………………………………………………………49
5.3.2. Описание главной, основных и вспомогательных функций, выполняемых объектом…….49
5.3.3. Определение значимости выполняемых функций объектом ………………………………………..50
5.3.4. Анализ стоимости функций, выполняемых объектом исследования …………………………….51
5.4. Диаграмма Исикава………………………………………………………………………………………………………..53
5.5. SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………………….53
5.6. Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………………………………………54
5.7. Методы коммерциализации результатов научно-технического исследования …………………55
5.7.2. Оптимизация функций выполняемых объектом …………………………………………………………..56
5.8. Управления научно-техническим проектом …………………………………………………………………….57
5.9. Контрольные события проекта ……………………………………………………………………………………….57
5.10. План проекта ………………………………………………………………………………………………………………57
5.11. Формирование бюджета затрат на проект …………………………………………………………………..59
5.11.2. Расчет материальных затрат ……………………………………………………………………………………….60
5.11.3. Амортизация ………………………………………………………………………………………………………………60
5.11.4. Заработная плата ………………………………………………………………………………………………………..61
5.11.5. Накладные расходы ……………………………………………………………………………………………………62
5.11.6. Формирование затрат технического проекта ……………………………………………………………….63
5.12. Определение ресурсоэффективности проекта ……………………………………………………………..63
5.13. Матрица ответственности ……………………………………………………………………………………………66
6. Социальная ответственность ………………………………………………………………………………………………68
Введение ………………………………………………………………………………………………………………………………….68
6.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…………………………………68
6.2. Производственная безопасность …………………………………………………………………………………….70
6.3. Анализ опасных и вредных производственных факторов …………………………………………………71
6.3.1. Отклонение показателей микроклимата ……………………………………………………………………..71
6.3.2. Повышенный уровень шума на рабочем месте ……………………………………………………………72
6.3.3. Отсутствие или недостаток естественного света, недостаточное освещение рабочего
места 72
6.3.4. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которое может
пройти через тело человека ………………………………………………………………………………………………………72
6.4. Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных и вредных
факторов на исследователя (работающего) ……………………………………………………………………………….73
6.4.2. Повышенный уровень шума на рабочем месте ……………………………………………………………74
6.4.3. Отсутствие или недостаток естественного света, недостаточное освещение рабочего
места 75
6.4.4. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которое может
пройти через тело человека ………………………………………………………………………………………………………76
6.5. Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………..77
6.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………………………………………………………78
Выводы по разделу …………………………………………………………………………………………………………………..81
Заключение ………………………………………………………………………………………………………………………………83
Список источников ……………………………………………………………………………………………………………………84

 В результате моделирования преобразователя напряжения с
экстремальным регулированием на основе схемы Кука значение точности
(95–99%) достижения точки максимальной мощности. Результаты
моделирования схемы удовлетворяет теоретическим и экспериментальным
данным зарубежных [1, 3, 7, 8, 9, 11] и отечественных [6,10] исследований.
 Для увеличения точности (до 99%) нахождения точки
максимальной мощности и уменьшения пульсаций регулируемого
параметра (ток, напряжение, мощность СБ или скважность ключа)
наиболее приемлем адаптивный алгоритм возмущения и наблюдения.
 Метод возмущения и наблюдения в работе с ПНЭР на основе
схемы Кука является предпочтительным, так как он менее требователен к
ресурсам микроконтроллера из-за простоты реализации. Данный метод при
реализации адаптивного алгоритма, обеспечивает высокую скорость
достижения нужных параметров, высокий уровень точности, низкие
пульсации.