Araştırma Makalesi

Fotovoltaik Hücre Parametrelerinin Hassas Tahmini için Yeni Bir Hibrit Savaş Stratejisi Algoritması–Diferansiyel Evrim–Ardışık En Küçük Kareler Kuadratik Programlama (WSA-DE-SLSQP) Yöntemi

Cilt: 3 Sayı: 2 30 Aralık 2025
PDF İndir
TR EN

Fotovoltaik Hücre Parametrelerinin Hassas Tahmini için Yeni Bir Hibrit Savaş Stratejisi Algoritması–Diferansiyel Evrim–Ardışık En Küçük Kareler Kuadratik Programlama (WSA-DE-SLSQP) Yöntemi

Öz

PV sistemlerin güvenilir tasarımı, performans değerlendirmesi ve maksimum güç noktası izleme (MPPT) gibi uygulamaların sağlıklı yürütülebilmesi için panellerin akım-gerilim (I–V) karakteristiklerinin doğru bir şekilde modellenmesi ve belirlenmesi gerekmektedir Bu çalışma, fotovoltaik (PV) hücre ve panellerin akım–gerilim (I–V) karakteristiklerinin doğru modellenmesi ve parametrelerinin yüksek doğrulukla tahmin edilmesine yönelik yeni bir hibrit yaklaşım sunulmuştur. Analizlerlerde, tek diyot (SDM) ve çift diyot (DDM) eşdeğer devre modelleri kullanılarak PV parametre kestirimi ele alınmıştır. Çalışmada, PV panelin I–V eğrileri kapasitif yük temelli deneysel bir ölçüm sistemi ile elde edilmiştir. Doğrusal olmayan ve çok parametreli bu problem için klasik deterministik yöntemlerin sınırlamalarını aşmak amacıyla yeni bir hibrit meta-sezgisel optimizasyon algoritması olan WSA-DE-SLSQP önerilmiştir. Bu yöntem; küresel arama için Savaş Stratejisi Algoritması (WSA), mikro ölçekli iyileştirme için Diferansiyel Evrim (DE) ve fiziksel kısıtlar altında hassas yerel optimizasyon için Ardışık En Küçük Kareler Kuadratik Programlama (SLSQP) aşamalarından oluşmaktadır. Önerilen yaklaşım, Cheetah Optimizer (CO), Crayfish Optimization Algorithm (CFOA) ve Mountain Gazelle Optimizer (MGO) ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, WSA-DE-SLSQP algoritmasının hem tek hem de çift diyot modellerinde en düşük hata değerlerini ve en yüksek uyum katsayılarını sağladığını göstermiştir. Elde edilen bulgular, önerilen hibrit yöntemin PV parametre tahmininde yüksek doğruluk ve güvenilirlik sunduğunu ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] A. A. Zaki Diab and H. Rezk, “Global MPPT based on flower pollination and differential evolution algorithms to mitigate partial shading in building integrated PV system,” Solar Energy, vol. 157, pp. 171–186, 2017, doi: 10.1016/j.solener.2017.08.024.
  2. [2] J. Gosumbonggot, D. D. Nguyen, and G. Fujita, “Partial Shading and Global Maximum Power Point Detections Enhancing MPPT for Photovoltaic Systems Operated in Shading Condition,” Proceedings - 2018 53rd International Universities Power Engineering Conference, UPEC 2018, no. 1, pp. 1–6, 2018, doi: 10.1109/UPEC.2018.8541880.
  3. [3] K. Ishaque, Z. Salam, M. Amjad, and S. Mekhilef, “An improved particle swarm optimization (PSO)-based MPPT for PV with reduced steady-state oscillation,” IEEE Trans Power Electron, vol. 27, no. 8, pp. 3627–3638, 2012, doi: 10.1109/TPEL.2012.2185713.
  4. [4] H. Rezk, “A comprehensive sizing methodology for stand-alone battery-less photovoltaic water pumping system under the Egyptian climate,” Cogent Eng, vol. 3, no. 1, pp. 1–12, 2016, doi: 10.1080/23311916.2016.1242110.
  5. [5] M. G. Villalva, J. R. Gazoli, and E. R. Filho, “Comprehensive approach to modeling and simulation of photovoltaic arrays,” IEEE Trans Power Electron, vol. 24, no. 5, pp. 1198–1208, 2009, doi: 10.1109/TPEL.2009.2013862.
  6. [6] A. Laudani, F. Riganti Fulginei, and A. Salvini, “Identification of the one-diode model for photovoltaic modules from datasheet values,” Solar Energy, vol. 108, pp. 432–446, 2014, doi: 10.1016/j.solener.2014.07.024.
  7. [7] R. Abbassi, A. Abbassi, M. Jemli, and S. Chebbi, “Identification of unknown parameters of solar cell models: A comprehensive overview of available approaches,” Jul. 01, 2018, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.rser.2018.03.011.
  8. [8] M. Tripathy, M. Kumar, and P. K. Sadhu, “Photovoltaic system using Lambert W function-based technique,” Solar Energy, vol. 158, pp. 432–439, 2017, doi: 10.1016/j.solener.2017.10.007.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Fotovoltaik Güç Sistemleri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

21 Aralık 2025

Kabul Tarihi

24 Aralık 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 3 Sayı: 2

Kaynak Göster

IEEE
[1]İ. H. Durukan ve M. Şeker, “Fotovoltaik Hücre Parametrelerinin Hassas Tahmini için Yeni Bir Hibrit Savaş Stratejisi Algoritması–Diferansiyel Evrim–Ardışık En Küçük Kareler Kuadratik Programlama (WSA-DE-SLSQP) Yöntemi”, CÜMFAD, c. 3, sy 2, ss. 188–200, Ara. 2025, doi: 10.66248/cumfad.1846249.