Magic Square permutation for photovoltaic models under partial shading

Abstract

Módulos em um arranjo fotovoltaico podem receber diferentes níveis de irradiação solar. Esse fenômeno é conhecido como sombreamento parcial e provoca perdas de energia, múltiplos pontos de máxima potência nas curvas de tensão de alimentação e sobreaquecimento dos módulos com menores níveis de irradiância. Este trabalho visa mitigar esses efeitos adversos utilizando um método de reconfiguração no arranjo baseado na técnica de quebra-cabeça do Magic Square. A modelagem dos módulos fotovoltaicos foi realizada em ambiente de simulação MATLAB/Simulink. Os arranjos testados têm a configuração total-cross-tied e as configurações que atendem ao critério Magic Square do arranjo original. Uma permutação da única solução adotada também foi implementada visando um maior número de Magic Squares para observar como ela se comporta em vários padrões de sombreamento. Todos os testes foram feitos usando até cinco níveis diferentes de irradiação divididos em diferentes padrões. As permutações do Magic Square apresentaram melhores pontos de máxima potência na maioria dos casos, alcançando valores como 45.