الإشراف العام
إلهام أبو الفتح
رئيس التحرير
أحمــد صبـري
الإشراف العام
إلهام أبو الفتح
رئيس التحرير
أحمــد صبـري

"أقصى قدرة للأنظمة الكهروضوئية".. رسالة ماجستير بكلية التكنولوجيا والتعليم

جانب من مناقشة الرسالة
جانب من مناقشة الرسالة

كشفت دراسة رسالة ماجستير نوقشت بقسم تكنولوجيا الكهرباء بكلية التكنولوجيا والتعليم جامعة حلوان، عن آداء خوارزميات تتبع نقطة أقصي قدرة للأنظمة الكهروضوئية واستخدام النتائج لعمل برنامج تدريبي لطلاب كلية التعليم الصناعي.


تهدف الدراسة لتنفيذ تقنية تتبع نقطة أقصي قدرة (MPPT) في الأنظمة الكهروضوئية للاستفادة من طاقة الخرج الكهروضوئية المتاحة بالكامل،تعتمد طاقة الخرج بشكل كبير على ظروف تغيرات الطقس. 

في هذا البحث، تم تنفيذ خوارزمية MPPT بإستخدام طريقة التوصيل الإضافي (IC) لتشغيل محوال تعزيز الجهد (converter Boost) يتم إدخال جهد التيار المستمر الناتج إلى عاكس ثلاثي الأوجه. ثم يقوم العاكس بتشغيل محرك حثي ثلاثي الاوجه. 


وركز البحث الحفاظ على سرعة الخرج وعزم الدوران للمحرك الحثي، بغض النظر عن التغيرات في الإشعاع ودرجة الحرارة. يؤدي التغيير في الإشعاع إلى تغيير جهد الخرج من اللوحة الكهروضوئية، مما يؤدي إلى اختلاف دورة العمل (D)، تعتمد دورة العمل على كل من جهد الخرج من الوحدة الكهروضوئية والجهد المرجعي. فإن التحكم المطبق قادرًا أيضًا على التحكم في السرعة وعزم الدوران، وإن كان ذلك مع الظروف الجوية المتغيرة. وتم استخدام النتائج الهندسية للبحث في عمل برنامج تدريبي لطلاب كلية التكنولوجيا والتعليم- شعبة تكنولوجيا الكهرباء- جامعة حلوان.


أعد الدارس الباحث حمدان صابر السيد حمدان بكلية التكنولوجيا والتعليم برعاية  الدكتور إبراهيم لطفي عميد كليه التكنولوجيا والتعليم – جامعة حلوان والدكتور وائل إبراهيم أحمد وكيل الكلية للدراسات العليا والبحوث – كلية التكنولوجيا والتعليم – جامعة حلوان وتحت إشراف كل من الدكتور علوي عيسى الخولي أستاذ الكترونيات القوي الكهربائية ورئيس جامعة الدلتا التكنولوجية بقويسنا السابق  و د/ حلمي السيد عواد مدرس بقسم تكنولوجيا الكهرباء – كلية التكنولوجيا والتعليم – جامعة حلوان و د/ تامر عبدالمطلب عبدالجواد إسماعيل دكتوراه في مناهج التعليم الفني – مدرس بالكلية التكنولوجية بالصحافة -  وزارة التعليم العالي. لجنة الحكم والمناقشة الدكتور حسام يوسف عبدالحميد حجازي أستاذ القوى الكهربية - كلية التكنولوجيا والتعليم – جامعة حلوان والدكتور عزه محمد عبدالسميع أستاذ المناهج وطرق التدريس – كلية التربية جامعة عين شمس.


وأظهرت الدراسة التي نالها الباحث بتقدير امتياز  بأجماع الأراء بانة يمكن تحقيق اقصى قدرة من الخلايا الكهروضوئية وتوصيلها بمحرك حثي ثلاثي الأوجه تحت أى أشعاع شمسى متغير وذلك باستخدام اكثر من طريقة من طرق  MPPT)) وطرق الكنترول المختلفة على الانفرتر.


وأوضحت الدراسة ل" صدى البلد " تم تنفيذ خوارزمية MPPT بإستخدام طريقة التوصيل الإضافي (IC) والتحكم في الانفرتر باستخدام  Field-Oriented Control(FOC) والحفاظ على سرعة الخرج وعزم الدوران للمحرك الحثي، بغض النظر عن التغيرات في الإشعاع ودرجة الحرارة.
تمت محاكاة النظام الموصوف باستخدام MATLAB / SIMULINK وأيضًا بشكل تجريبي باستخدام اللوحة الرقمية DSP-DS1104. تم تطبيق التحكم الميداني الموجه (FOC) للتحكم في تيار المحرك الحثي و سرعته وعزم دورانه. تؤكد النتائج أن خوارزمية IC تتعقب بدقة أقصى طاقة  في ظروف التشغيل المختلفة بمستويات إشعاع ودرجات حرارة متفاوتة، وتم استخدام النتائج الهندسية للبحث في عمل برنامج تدريبي لطلاب كلية التكنولوجيا والتعليم- شعبة تكنولوجيا الكهرباء- جامعة حلوان.
وفسرت الدراسة:
1- ان يمكن تتبع نقطة أقصي قدرة للأنظمة الكهروضوئية (MPPT) باي طريقة من طرق خوارزميات التتبع وذلك تحت الظروف الجوية المختلفة طوال اليوم. 
2- ان يمكن التحكم في سرعة وعزم دوران المحرك الحثي المرتبط بالنظام الكهروضوئي من خلال تطبيق التحكم الميداني الموجه (FOC) تحت اشعاع شمسي ودرجه الحرارة المختلفة طوال اليوم.


وأتمت الدراسة بأن النتائج الهندسية لكلا من التيار والجهد والقدرة بأنها مرتبطة بالإشعاع الشمسى ودرجة الحرارة طوال اليوم، مع ثبات سرعة وعزم دوران المحرك الحثي ثلاثي الاوجه. وذلك ساهم فى تحقيق اقصى طاقة من الخلايا الكهروضوئية.