Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm
Introduction. Maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems has been a key research focus in recent years. While numerous techniques have been proposed to optimize power extraction, each suffers from inherent limitations that hinder their effectiveness. Problem. Environmental fact...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/320320 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Electrical Engineering & Electromechanics |
Репозитарії
Electrical Engineering & Electromechanics| _version_ | 1856543520583581696 |
|---|---|
| author | Jeridi, A. Moulahi, M. H. Khaterchi, H. Zaafouri, A. |
| author_facet | Jeridi, A. Moulahi, M. H. Khaterchi, H. Zaafouri, A. |
| author_sort | Jeridi, A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-02T02:51:14Z |
| description | Introduction. Maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems has been a key research focus in recent years. While numerous techniques have been proposed to optimize power extraction, each suffers from inherent limitations that hinder their effectiveness. Problem. Environmental factors such as shading, partial shading, and low irradiance levels significantly impact PV system performance, with partial shading being the most critical and complex challenge due to its creation of multiple local power maxima. Goal. This study aims to improve MPPT in PV systems under partial shading conditions by developing a hybrid approach that integrates a Triangulation Topology Aggregation Optimizer (TTAO) with the Incremental Conductance (IC) algorithm. Methodology. Simulations were conducted in MATLAB/Simulink under four static partial shading scenarios, comparing the hybrid TTAO-IC algorithm against traditional methods like Perturb and Observe (P&O), IC and metaheuristic algorithms. Scientific novelty of this work lies in the hybrid TTAO-IC algorithm, which combines the global optimization strength of TTAO with the precision of IC, addressing the shortcomings of conventional methods. Practical value. The results show that the hybrid TTAO-IC algorithm achieves tracking efficiencies exceeding 99 %, outperforming existing methods and demonstrating robust adaptability to varying environmental conditions. References 31, tables 5, figures 15. |
| first_indexed | 2025-09-17T09:27:45Z |
| format | Article |
| id | eiekhpieduua-article-320320 |
| institution | Electrical Engineering & Electromechanics |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-17T09:27:45Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | eiekhpieduua-article-3203202025-09-02T02:51:14Z Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm Jeridi, A. Moulahi, M. H. Khaterchi, H. Zaafouri, A. solar photovoltaic system triangulation topology aggregation optimizer maximum power point tracking global maximum power point partial shading conditions сонячна фотоелектрична система оптимізатор агрегації топології тріангуляції відстеження точки максимальної потужності глобальна точка максимальної потужності умови часткового затінення Introduction. Maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic (PV) systems has been a key research focus in recent years. While numerous techniques have been proposed to optimize power extraction, each suffers from inherent limitations that hinder their effectiveness. Problem. Environmental factors such as shading, partial shading, and low irradiance levels significantly impact PV system performance, with partial shading being the most critical and complex challenge due to its creation of multiple local power maxima. Goal. This study aims to improve MPPT in PV systems under partial shading conditions by developing a hybrid approach that integrates a Triangulation Topology Aggregation Optimizer (TTAO) with the Incremental Conductance (IC) algorithm. Methodology. Simulations were conducted in MATLAB/Simulink under four static partial shading scenarios, comparing the hybrid TTAO-IC algorithm against traditional methods like Perturb and Observe (P&O), IC and metaheuristic algorithms. Scientific novelty of this work lies in the hybrid TTAO-IC algorithm, which combines the global optimization strength of TTAO with the precision of IC, addressing the shortcomings of conventional methods. Practical value. The results show that the hybrid TTAO-IC algorithm achieves tracking efficiencies exceeding 99 %, outperforming existing methods and demonstrating robust adaptability to varying environmental conditions. References 31, tables 5, figures 15. Вступ. Відстеження точки максимальної потужності (MPPT) у фотоелектричних (PV) системах є ключовим напрямком досліджень в останні роки. Хоча було запропоновано численні методи оптимізації отримання енергії, кожен з них має певні обмеження, що зменшують їх ефективність. Проблема. Фактори навколишнього середовища, такі як затінення, часткове затінення та низький рівень опромінення, суттєво впливають на продуктивність PV системи, причому часткове затінення є найбільш критичною та складною проблемою через створення кількох локальних максимумів потужності. Мета. Це дослідження спрямоване на покращення MPPT у PV системах в умовах часткового затінення шляхом розробки гібридного підходу, який інтегрує оптимізатор агрегації топології триангуляції (TTAO) з алгоритмом інкрементальної провідності (IC). Методологія. Моделювання проводилося в MATLAB/Simulink за чотирма статичними сценаріями часткового затінення, порівнюючи гібридний алгоритм TTAO-IC з традиційними методами, такими як метод збурень та спостережень (P&O), IC та метаевристичними алгоритмами. Наукова новизна роботи полягає в гібридному алгоритмі TTAO-IC, який поєднує глобальну оптимізаційну силу TTAO з точністю IC, усуваючи недоліки традиційних методів. Практична цінність. Результати показують, що гібридний алгоритм TTAO-IC досягає ефективності відстеження, що перевищує 99 %, перевершуючи існуючі методи та демонструючи надійну адаптивність до різних умов навколишнього середовища. Бібл. 31, табл. 5, рис. 15. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2025-09-02 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/320320 10.20998/2074-272X.2025.5.03 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2025); 17-26 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2025); 17-26 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2025); 17-26 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/320320/326402 Copyright (c) 2025 A. Jeridi, M. H. Moulahi, H. Khaterchi, A. Zaafouri http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | solar photovoltaic system triangulation topology aggregation optimizer maximum power point tracking global maximum power point partial shading conditions Jeridi, A. Moulahi, M. H. Khaterchi, H. Zaafouri, A. Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_alt | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_full | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_fullStr | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_full_unstemmed | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_short | Maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| title_sort | maximum power point tracking improving of photovoltaic systems based on hybrid triangulation topology aggregation optimizer and incremental conductance algorithm |
| topic | solar photovoltaic system triangulation topology aggregation optimizer maximum power point tracking global maximum power point partial shading conditions |
| topic_facet | solar photovoltaic system triangulation topology aggregation optimizer maximum power point tracking global maximum power point partial shading conditions сонячна фотоелектрична система оптимізатор агрегації топології тріангуляції відстеження точки максимальної потужності глобальна точка максимальної потужності умови часткового затінення |
| url | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/320320 |
| work_keys_str_mv | AT jeridia maximumpowerpointtrackingimprovingofphotovoltaicsystemsbasedonhybridtriangulationtopologyaggregationoptimizerandincrementalconductancealgorithm AT moulahimh maximumpowerpointtrackingimprovingofphotovoltaicsystemsbasedonhybridtriangulationtopologyaggregationoptimizerandincrementalconductancealgorithm AT khaterchih maximumpowerpointtrackingimprovingofphotovoltaicsystemsbasedonhybridtriangulationtopologyaggregationoptimizerandincrementalconductancealgorithm AT zaafouria maximumpowerpointtrackingimprovingofphotovoltaicsystemsbasedonhybridtriangulationtopologyaggregationoptimizerandincrementalconductancealgorithm |