Hybrid Improved Differential Evolution dan Jaya Berbasis Spline Sebagai Metode Pelacakan Titik Daya Maksimum pada Sistem Photovoltaic

Hidayat, Khusnul and Dr. Rini Nur Hasanah,, S.T., M.Sc and Ir. Hadi Suyono,, ST., MT., Ph.D., IPM (2019) Hybrid Improved Differential Evolution dan Jaya Berbasis Spline Sebagai Metode Pelacakan Titik Daya Maksimum pada Sistem Photovoltaic. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Panel surya memiliki karakteristik kurva daya terhadap tegangan tidak linier dan efisiensi yang sangat kecil, sehingga sering digunakan algoritma Maximum Power Point Tracker (MPPT) untuk mencari atau melacak nilai Global Maximum Power Point (GMPP) supaya daya yang disalurkan panel surya dapat maksimal. Algoritma ini membutuhkan konverter daya yang disisipkan di antara panel surya dan beban. Konverter daya tersebut berfungsi untuk mengendalikan aliran daya dari panel surya ke beban. Beban akan dipaksa oleh algoritma MPPT untuk menerima daya sesuai GMPP panel surya dengan cara menambah atau mengurangi tegangan referensi atau duty-cycle secara langsung pada konverter daya. Pada penelitian ini diperkenalkan metode hybrid Improved Differential Evolution (IDE) dan Jaya berbasis Spline (SJaya) sebagai kurva prediksi untuk memecahkan masalah pelacakan titik daya tertinggi (MPPT) pada sistem PV saat kondisi normal dan bayangan sebagian. Strategi mutasi algoritma DE pada penelitian menggunakan solusi terbaik sebagai differential mutation base dalam rangka meningkatkan kecepatan konvergen dan mengurangi osilasi saat pencarian GMPP. Beberapa algoritma Soft Computing, akan berhenti melacak Global Maxima dan menghasilkan partikel tegangan referensi atau duty- cycle terbaik jika selisih antara kandidat solusi terbaik dan kandidat solusi terburuk lebih kecil dari pada ambang batas (threshold) yang telah ditentukan. Nilai threshold yang besar akan menghasilkan cepat konvergen tetapi nilai akurasi menjadi rendah, begitu juga sebaliknya, maka penentuan nilai threshold akan sangat dilematis. Oleh karena itu, pada penelitian ini diusulkan kombinasi algoritma IDE dan optimasi Jaya berbasis kurva prediksi menggunakan interpolasi cubic spline untuk menentukan partikel terbaik setelah IDE memenuhi kriteria konvergen, sehingga dengan nilai threshold yang besar tetap akan mendapatkan akurasi yang tinggi dan kecepatan konvergen yang tinggi. Selanjutnya, algoritma yang diusulkan pada penelitian ini disebut sebagai Improved Differential Evolution dan Jaya Berbasis Spline (IDESJaya). Algoritma yang diusulkan dibandingkan dengan P&O konvensional, Jaya berbasis Spline, dan IDE. Hasil penelitian secara simulasi menunjukkan bahwa algoritma IDESJaya lebih cepat konvergen, efisiensi pelacakan lebih tinggi dan akurasi lebih tinggi. Hasil studi perangkat keras juga menunjukkan bahwa algoritma IDESJaya memiliki performa yang tinggi.

English Abstract

Photovoltaic have characteristics that are not linear and have very low efficiency, so the Maximum Power Point Tracker (MPPT) algorithm is often used to find or track the Global Maximum Power Point (GMPP) so that the power supplied by solar panels can be maximized. This algorithm requires a power converter that is inserted between solar panels and loads. The power converter functions to control the flow of power from the solar panel to the load. The load will be forced by the MPPT algorithm to receive power according to GMPP solar panels by increasing or reducing the reference voltage or the duty-cycle directly on the power converter. This paper introduces a hybrid of Improved Differential Evolution (IDE) and Spline- based Jaya (SJaya) as curve prediction for solving the maximum power point tracking (MPPT) problem of PV system under partially shading conditions. The mutation strategy of IDE algorithm in this study used the best solution as a differential mutation base in order to increase convergent speed and reduce oscillation when tracking GMPP. Some Soft Computing algorithms will stop tracking Global Maxima and produce reference voltage or the best duty if the difference between the best and the worst solution candidate is smaller than the specified threshold. A large threshold value will produce fast converging but the accuracy value will be low, and vice versa, then the determination of the threshold value will be very dilemma. Therefore, this study proposed a combination of IDE and Jaya optimization based on predictive curves using cubic spline interpolation to determine the best particles after the IDE reaches convergent criteria, so that with a large threshold value it will still get high accuracy and high convergent speed. Furthermore, the algorithm proposed in this study is known as Improved Differential Evolution and Jaya Based Spline (IDESJaya). The proposed algorithm is benchmarked against the generic P&O, Jaya based on Spline, and IDE. Simulation results demonstrate that the IDESJaya algorithm converges faster, provides a higher overall tracking efficiency and higher accuracy. The results of the hardware study also show that the IDESJaya algorithm has high performance.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/621.312 44/HID/h/2019/041904780
Uncontrolled Keywords:	differential evolution, algoritma jaya, interpolasi spline kubik, maximum power point tracking, sistem panel surya,differential evolution, jaya algorithm, spline cubic interpolation, maximum power point tracking, photovoltaic system
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.31 Generations, modification, storage, transmission of electric power > 621.312 Generation, modification, storage > 621.312 4 Direct energy conversion > 621.312 44 Generation of electricity from solar radiation
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	29 Aug 2022 03:45
Last Modified:	29 Aug 2022 03:45
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/193706

Text KHUSNUL HIDAYAT.pdf Download (8MB)

Actions (login required)

View Item