نمذجة ومحاكاة نظام ضخ كهروضوئي اعتماداً على على خوارزمية الرصد والاضطراب لملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى MPPT

الملخص

        لقد ازداد الاهتمام مؤخراً باستخدام أنظمة الضخ الكهروضوئي كونها تقدم حلاً مناسباً لخفض تكاليف الضخ المائي الذي كان معتمداً على محركات الديزل.

       في هذا المقال نقدّم نمذجة ومحاكاة لنظام ضخ كهروضوئي يتضمن محرك تحريضي ثلاثي الطور ذو قفص سنجابي، مضخة غاطسة ESP (Electric Sunmersible Pump) تعمل بنظام الطرد المركزي متعددّة المراحل، قالبة الكترونية تقوم بتحويل الجهد المستمر القادم من الألواح إلى جهد متقطع بقيم معدلة جيبياً ، ودارة متحكم تعمل وفق خوارزمية الرصد والاضطراب (P&O) لملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى(MPPT) المستجرة من الألواح الكهروضوئية، يطبق خرج المتحكم على خوارزمية (V/f=const) التي تولد بدورها نبضات التحكم بالقالبة المغذية للمحرك التحريضي.

       بما أن شدة السطوع الشمسي ليست ثابتة خلال فترات تشغيل المضخة وإنما متغيرة، فلابد من نظام ملاحقة لتغير الاستطاعة المنتجة من الألواح والمتغيرة بحسب شدة السطوع الشمسي والمتمثل بخوازمية (P&O).

لقد أظهرت نتائج المحاكاة  قدرة نظام النظام المقترح على ملاحقة الاستطاعة العظمى والمتغيرة بحسب شدة السطوع الشمسي مما أعطى أفضل مردود لنظام الضخ خلال مراحل عمله المختلفة. كما أظهرت النتائج أهمية عمل قالبة الجهد بخوارزمية (V/f=const)، حيث مكنت نظام الضخ عند مستويات منخفضة من السطوع الشمسي دون سحب تيار زائد، ليبقى المحرك القائد للمضخة في حالة آمان أثناء عمله.