Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system

Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system

Introduction. Photovoltaic (PV) systems play a crucial role in converting solar energy into electricity, but their efficiency is highly influenced by environmental factors such as irradiance and temperature. To optimize power output, Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques are used. This pape...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2025
Hauptverfasser: Boudia, A., Messalti, S., Zeghlache, S., Harrag, A.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2025
Schlagworte:
fuzzy logic controller
DC-DC boost converter
maximum power point tracking
photovoltaic system
Online Zugang:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/311414
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Institution

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-311414
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date 2025-01-01T22:17:57Z
collection OJS
language English
topic fuzzy logic controller
DC-DC boost converter
maximum power point tracking
photovoltaic system
spellingShingle fuzzy logic controller
DC-DC boost converter
maximum power point tracking
photovoltaic system
Boudia, A.
Messalti, S.
Zeghlache, S.
Harrag, A.
Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
topic_facet fuzzy logic controller
DC-DC boost converter
maximum power point tracking
photovoltaic system
контролер нечіткої логіки
DC-DC підвищувальний перетворювач
відстеження точки максимальної потужності
фотоелектрична система
format Article
author Boudia, A.
Messalti, S.
Zeghlache, S.
Harrag, A.
author_facet Boudia, A.
Messalti, S.
Zeghlache, S.
Harrag, A.
author_sort Boudia, A.
title Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_short Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_full Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_fullStr Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_full_unstemmed Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_sort type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
title_alt Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system
description Introduction. Photovoltaic (PV) systems play a crucial role in converting solar energy into electricity, but their efficiency is highly influenced by environmental factors such as irradiance and temperature. To optimize power output, Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques are used. This paper introduces a novel approach utilizing a Type-2 Fuzzy Logic Controller (T2FLC) for MPPT in PV systems. The novelty of the proposed work lies in the development of a T2FLC that offers enhanced adaptability by managing a higher degree of uncertainty, we introduce an original method that calculates the error between the output voltage and a dynamically derived reference voltage, which is obtained using a mathematical equation. This reference voltage adjusts in real-time based on changes in environmental conditions, allowing for more precise and stable MPPT performance. The purpose of this paper is to design and validate the effectiveness of a T2FLC-based MPPT technique for PV systems. This approach seeks to enhance power extraction efficiency in response to dynamic environmental factors such as changing irradiance and temperature. The methods used in this study involve the implementation of T2FLC to adjust the duty cycle of a DC-DC converter for continuous and precise MPPT. The system was simulated under various environmental conditions, comparing the performance of T2FLC against T1FLC. The results show that the T2FLC MPPT system significantly outperforms traditional methods in terms of tracking speed, stability, and power efficiency. T2FLC demonstrated faster convergence to the MPP, reduced oscillations, and higher accuracy in rapidly changing environmental conditions. The findings of this study confirm the practical value of T2FLC logic in improving the efficiency and stability of PV systems, making it a promising solution for enhancing renewable energy technologies. References 33, tables 4, figures 10.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
publishDate 2025
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/311414
work_keys_str_mv AT boudiaa type2fuzzylogiccontrollerbasedmaximumpowerpointtrackingforphotovoltaicsystem
AT messaltis type2fuzzylogiccontrollerbasedmaximumpowerpointtrackingforphotovoltaicsystem
AT zeghlaches type2fuzzylogiccontrollerbasedmaximumpowerpointtrackingforphotovoltaicsystem
AT harraga type2fuzzylogiccontrollerbasedmaximumpowerpointtrackingforphotovoltaicsystem
first_indexed 2025-07-17T11:50:27Z
last_indexed 2025-07-17T11:50:27Z
_version_ 1850412195341402112
spelling eiekhpieduua-article-3114142025-01-01T22:17:57Z Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system Type-2 fuzzy logic controller-based maximum power point tracking for photovoltaic system Boudia, A. Messalti, S. Zeghlache, S. Harrag, A. fuzzy logic controller DC-DC boost converter maximum power point tracking photovoltaic system контролер нечіткої логіки DC-DC підвищувальний перетворювач відстеження точки максимальної потужності фотоелектрична система Introduction. Photovoltaic (PV) systems play a crucial role in converting solar energy into electricity, but their efficiency is highly influenced by environmental factors such as irradiance and temperature. To optimize power output, Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques are used. This paper introduces a novel approach utilizing a Type-2 Fuzzy Logic Controller (T2FLC) for MPPT in PV systems. The novelty of the proposed work lies in the development of a T2FLC that offers enhanced adaptability by managing a higher degree of uncertainty, we introduce an original method that calculates the error between the output voltage and a dynamically derived reference voltage, which is obtained using a mathematical equation. This reference voltage adjusts in real-time based on changes in environmental conditions, allowing for more precise and stable MPPT performance. The purpose of this paper is to design and validate the effectiveness of a T2FLC-based MPPT technique for PV systems. This approach seeks to enhance power extraction efficiency in response to dynamic environmental factors such as changing irradiance and temperature. The methods used in this study involve the implementation of T2FLC to adjust the duty cycle of a DC-DC converter for continuous and precise MPPT. The system was simulated under various environmental conditions, comparing the performance of T2FLC against T1FLC. The results show that the T2FLC MPPT system significantly outperforms traditional methods in terms of tracking speed, stability, and power efficiency. T2FLC demonstrated faster convergence to the MPP, reduced oscillations, and higher accuracy in rapidly changing environmental conditions. The findings of this study confirm the practical value of T2FLC logic in improving the efficiency and stability of PV systems, making it a promising solution for enhancing renewable energy technologies. References 33, tables 4, figures 10. Вступ. Фотоелектричні (PV) системи відіграють вирішальну роль у перетворенні сонячної енергії в електрику, але їхня ефективність сильно залежить від факторів навколишнього середовища, таких як освітленість та температура. Для оптимізації вихідної потужності використовують методи відстеження точки максимальної потужності (MPPT). У цій статті наведено новий підхід з використанням контролера нечіткої логіки типу 2 (T2FLC) для MPPT у PV системах. Новизна запропонованої роботи полягає у розробці T2FLC, який забезпечує покращену адаптивність за рахунок управління вищим ступенем невизначеності; ми представляємо оригінальний метод, який обчислює помилку між вихідною напругою та динамічно отриманою опорною напругою, яка виходить за допомогою математичного рівняння. Ця опорна напруга регулюється в режимі реального часу на основі змін умов довкілля, що дозволяє забезпечити більш точну та стабільну роботу MPPT. Метою статті є розробка та перевірка ефективності методу MPPT на основі T2FLC для PV систем. Цей підхід спрямований на підвищення ефективності отримання енергії у відповідь на динамічні фактори навколишнього середовища, такі як зміна освітленості та температури. Методи, що використовуються у цьому дослідженні, включають реалізацію T2FLC для регулювання робочого циклу DC-DC-перетворювача для безперервного та точного MPPT. Система була змодельована у різних умовах навколишнього середовища, порівнюючи продуктивність T2FLC та T1FLC. Результати показують, що система MPPT T2FLC значно перевершує традиційні методи з погляду швидкості відстеження, стабільності та енергоефективності. T2FLC продемонструвала більш швидку збіжність до MPP, знижені коливання та більш високу точність у швидко мінливих умовах довкілля. Результати цього дослідження підтверджують практичну цінність логіки T2FLC для підвищення ефективності та стабільності PV систем, що робить її перспективним рішенням для покращення технологій відновлюваної енергії. Бібл. 33, табл. 4, рис. 10. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2025-01-02 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/311414 10.20998/2074-272X.2025.1.03 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 1 (2025); 16-22 Электротехника и Электромеханика; № 1 (2025); 16-22 Електротехніка і Електромеханіка; № 1 (2025); 16-22 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/311414/308416 Copyright (c) 2025 A. Boudia, S. Messalti, S. Zeghlache, A. Harrag http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Ähnliche Einträge