Analisis Pengaruh Partial Shading terhadap Performansi Maximum Power Point Tracking pada Array Photovoltaic Susunan Seri-paralel Menggunakan Metode Algoritma Firefly dan Incremental Conductance

Erlangga, Rizky Nandasmara and Dr. Ir. Rini Nur Hasanah, S.T., M.Sc., IPU., ASEAN Eng. and Prof. Ir. Hadi Suyono,, S.T., M.T., Ph.D., IPU., ASEAN Eng. (2023) Analisis Pengaruh Partial Shading terhadap Performansi Maximum Power Point Tracking pada Array Photovoltaic Susunan Seri-paralel Menggunakan Metode Algoritma Firefly dan Incremental Conductance. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Sistem photovoltaic (PV) sebagai sumber pembangkit listrik terbarukan telah mengalami perkembangan yang pesat. Namun, sistem PV memiliki beberapa masalah, salah satunya yaitu daya listrik yang dihasilkan tidak seimbang dipengaruhi oleh suhu, kelembapan, iradiasi, dll, yang menyebabkan sulitnya mendapatkan daya maksimum dari PV. Selain itu, perbedaan level iradiasi pada tiap-tiap modul PV yang disebabkan oleh kondisi partial shading dapat menimbulkan lebih dari satu puncak pada kurva karakteristik PV. Telah banyak metode Maximum Power Point Tracking (MPPT) yang telah dikembangkan untuk dapat melacak titik daya maksimum dari PV dan mengatasi permasalahan yang ditimbulkan dari kondisi partial shading. Namun metode-metode tersebut seringkali mengalami kegagalan dalam mendapatkan puncak global karena terjebak pada puncak lokal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performansi dari dua metode algoritma MPPT yaitu Algoritma Firefly yang merupakan salah satu algoritma metaheuristik dan algoritma Incremental Conductance yang merupakan metode algoritma MPPT konvensional dalam melacak titik daya maksimum pada saat kondisi partial shading. Dalam mensimulasikan kondisi partial shading, penelitian ini menggunakan 6 buah modul PV yang dihubungkan secara seri-paralel dengan 4 skenario pengujian yang setiap modulnya memiliki nilai iradiasi berbeda-beda sehingga menghasilkan 3 puncak pada kurva karakteristik array PV dengan posisi puncak global yang berbeda-beda pada tiap skenario pengujian. Pelacakan titik daya maksimum menggunakan algoritma Firefly dan Incremental Conductance dilakukan dengan software MATLAB, sementara kurva karakteristik array PV dihasilkan dari simulasi menggunakan software MATLAB-SIMULINK. Hasil simulasi MPPT dari 10 kali percobaan pada setiap skenario pengujian menunjukkan bahwa: 1) efisiensi rata-rata algoritma Firefly secara keseluruhan untuk 4 skenario pengujian sebesar 98,6437%; 2) efisiensi rata-rata algoritma Incremental Conductance secara keseluruhan untuk 4 skenario pengujian sebesar 78,3448%; 3) efisiensi algoritma Firefly secara keseluruhan dari 4 skenario pengujian lebih unggul 19,9607% dibandingkan dengan algoritma Incremental Conductance.

English Abstract

Photovoltaic (PV) systems as a source of renewable electricity generation have been progressing rapidly. However, PV systems have several problems, one of which is that the generated electrical power is unbalanced and affected by temperature, humidity, irradiation, etc., which makes it difficult to obtain maximum power from PV. In addition, the difference in irradiation levels on each PV module caused by partial shading conditions can cause more than one peak on the PV characteristic curve. Many Maximum Power Point Tracking (MPPT) methods have been developed to track the maximum power point of PV and overcome the problems caused by partial shading conditions. However, these methods often fail in obtaining the global peak because they are trapped in the local peak. This study aims to determine the performance of two MPPT algorithm methods namely the Firefly Algorithm which is one of the metaheuristic algorithms and the Incremental Conductance algorithm which is a conventional MPPT algorithm method in tracking the maximum power point during partial shading conditions. In simulating partial shading conditions, this research uses 6 PV modules connected in series-parallel with 4 test scenarios where each module has a different irradiation value resulting in 3 peaks in the PV array characteristic curve with different global peak positions in each test scenario. Maximum power point tracking using the Firefly and Incremental Conductance algorithms is performed with MATLAB software, while the PV array characteristic curve is generated from simulations using MATLAB-SIMULINK software. MPPT simulation results from 10 trials in each test scenario show that: 1) the overall average efficiency of the Firefly algorithm for 4 test scenarios is 98.6437%; 2) the overall average efficiency of the Incremental Conductance algorithm for 4 test scenarios is 78.3448%; 3) the overall Firefly algorithm efficiency of 4 test scenarios is 19.9607% superior to the Incremental Conductance algorithm.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522070513
Uncontrolled Keywords:	Maximum Power Point Tracking (MPPT), partial shading, Photovoltaic (PV), array PV, seri-paralel, puncak global, puncak lokal, Firefly, Incremental Conductance-Maximum Power Point Tracking (MPPT), partial shading, Photovoltaic (PV), array PV, series-parallel, global peak, local peak, Firefly, Incremental Conductance
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	14 Jun 2023 03:38
Last Modified:	14 Jun 2023 03:38
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201610

Text (DALAM MASA EMBARGO) Rizky Nandasmara Erlangga.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (10MB)

Actions (login required)

View Item