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Comparative study of three Maximum Power Point Tracking algorithms for photovoltaic modules

K. Amara 1, Y. Amara 2, A. Malek 3, D. Hocine 1 and E. Bourennane 4

1 Laboratory of Advanced Technologies of Electrical Engineering, LATAGE, Faculty of Electrical and Computer Engineering, M. Mammeri University, UMMTO, B.P. 17 RP, 15000 Tizi-Ouzou, Algeria.
2 Electronics Department, LabSet, Faculty of Technology, Saâd Dahlab University 1, Soumaâ Road, B.P. 270, 09000 Blida, Algeria.
3 Centre de Développement des Energies Renouvelables, CDER, B.P. 62, Route de l’Observatoire, 16340 Bouzaréah, Alger, Algérie.
4 Laboratoire Electronique, Informatique et Image, LE2I, Université de Bourgogne, 9 Av. Alain Savary, B.P. 47870, 21078 Dijon Cedex, France.

Abstract

This paper presents simulation of a photovoltaic panel connected to a load through a boost converter. Due to the nonlinear characteristics of the PV panel and in order to increase its performance, reduce cost of the application and improve the efficiency of the photovoltaic system, maximum power point tracking algorithm is necessary. We present also an implementation of three maximum power point tracking algorithms : Perturb and Observe (P&O), Incremental Conductance (INC-COND) and Fractional Open Circuit Voltage (FOCV) which are widely studied and used in many researches papers. Experimental and simulation results are obtained using Matlab/Simulink software. The results show the efficiency of these MPPT algorithms in tracking the maximum power and its faster response to adapt to the change in irradiation condition.

Résumé

Cet article présente la simulation d’un panneau photovoltaïque relié à une charge à travers un convertisseur boost. En raison de la non linéarité des caractéristiques du panneau PV et dans le but d’augmenter ses performances, de réduire les coûts de l’application et d’améliorer le rendement du système photovoltaïque, un algorithme de suivi du point de puissance maximum (MPPT) est nécessaire. Nous présentons également une implémentation de trois algorithmes MPPT : Perturb and Observe (P&O), Incremental Conductance (INC-COND), et Fractional Open Circuit Voltage (FOCV) qui sont largement étudiés et utilisés dans de nombreux travaux de recherche. Les résultats expérimentaux et de simulation sont obtenus en utilisant le logiciel Matlab-Simulink. Les résultats montrent l’efficacité de ces algorithmes MPPT dans le suivi du point de puissance maximum et la capacité à s’adapter plus rapidement aux changements des conditions d’irradiation.

Keywords

PV panel - Boost converter - MPPT - P&O - INC-COND - FOCV - Simulation.

Comparative study of three Maximum Power Point Tracking algorithms for photovoltaic modules
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