Monitoring and control of a photovoltaic panel in real time

Abstract

The performance of the photovoltaic cell, among many factors, also depends on the accurate estimation of its internal and external parameters determined by I-V characterization, whose measurements are affected by noise and the resulting uncertainties. Their determination is of extreme importance and allows the monitoring of the maximum power point (MPP). The present work aims at designing an innovative numerical and simulation platform for op timal characterization purposes. It is a decision support software applied to the estimation of the photovoltaic cell five parameters. The modified Nelder-Mead Algorithm is implemented at its base, which allows the search for the optimum value of each parameter. Furthermore, through an experimental work, it is sought to show the performance of the developed algo rithm by applying indicators analysis, namely RMSE and R-squared. This algorithm will be also implemented in a low-cost embedded system where the purpose is to calculate the MPP; Resumo: Monitorização e controlo de um painel fotovoltaico em temo real - O desempenho da célula fotovoltaica, entre muitos fatores, depende também da estimativa precisa dos seus parâmetros internos e externos determinados pela caracterização I-V, cujas medições são afetadas pelo ruído e pelas incertezas resultantes. A sua determinação é de ex trema importância e permite a monitorização do ponto de potência máxima (MPP). O presente trabalho visa a conceção de uma inovadora plataforma numérica e de simulação para fins de caracterização ótima. Trata-se de um software de apoio à decisão aplicado à estimativa dos cinco parâmetros de uma célula fotovoltaica. Na sua base encontra-se imple mentado o Algoritmo Nelder-Mead modificado, o que permite a procura do valor ótimo de cada parâmetro. Além disso, através de um trabalho experimental, pretende-se mostrar o de sempenho do algoritmo desenvolvido aplicando a análise de indicadores, nomeadamente RMSE e R-squared. Este algoritmo será também implementado num sistema integrado de baixo custo com o objetivo de calcular o MPP.