I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv e  Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   201 8 ,   p p .   1 7 5 5 ~ 1 7 6 4   I SS N:  2088 - 8 694 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i 4 . pp 1 7 5 5 - 1 7 6 4           1755       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   Efficien cy  P er for m a nces  of   Tw o   M PP T Alg o rit h ms  f o r P V  Sy ste m  Wi th  Di ff erent S o la r P a nel s Irra dia nces       Ali A bd ulw a hh a b Abdu lra zz a q,  Adna n H us s e in Ali   M id d le T e c h n ica l  Un iv e rsity ,   T e c h n ica l  I n stru c to rs T ra in i n g   In stit u te ,   Ba g h d a d ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Sep   1 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Sep   2 6 ,   2 0 1 8       A   m a in   so u rc e   o f   c u rre n t  re n e w a b le  e n e rg y   is  so lar  e n e rg y .   T h is  so u rc e   o f  re n e wa b le  e n e rg y   c a n   b e   c o n v e rted   to   e lec tri c a l  e n e rg y   u s in g   so lar  p h o to v o lt a ic  ( P V )  c e ll s.  T h e   M a x im u m   P o w e r  P o in t  T ra c k in g   (M P P T )  e a rn s   f o r  m a x i m u m   e n e rg y   e x tra c to r  f r o m   P V   p a n e ls  b y   d if fe re n t  irrad ian c e   lev e ls.   In   th is  p a p e r,   o v e ra ll   e ff icie n c y   o f   m o st  t w o   p o p u la r  M P P T   tec h n iq u e s  u ti li z e d   i n   P V   a p p li c a ti o n s  a re   a n a ly z e d ,   th e se     a lg o rit h m s  a re   P e rtu rb   a n d   Ob se rv e   (P & O)  a n d   In c re m e n tal  Co n d u c tan c e   (INC).  A n   a n a l y sis  o f   th e   re su lt s  f o r  th e   a lg o rit h m s  b a se d   o n   M A TL A B  si m u latio n   f o r  v a rio u s  c h a n g e s  in   so lar  irrad ian c e   is  p e rf o rm e d .   Re su lt s  sh o w e d   th a t  th e   e ff icie n c y   o f   P & O  a lg o rit h m   w a s  h ig h e r  th a n   th a t  o f   th e   INC,  b u t  t o   o b tain   th e   sa m e   p e rf o r m a n c e   f o r  b o t h ,   m o re   c o n c e n trate d   c a lcu latio n s  sh o u l d   b e   u se d   f o r  INC.  In   m e a su rin g   th e   o u t p u t  p o w e r,   c u rre n t  a n d   v o lt a g e   re sp o n s e s,  th e   u se   o f   a   so lar  a rra y   h a v in g   c o n sta n t  a n d   v a riab le  irrad iati o n s  w a s  e m p lo y e d   a s  in p u t  f o r  th e   a lg o rit h m s.  T h e   o u tp u t  w a v e f o r m s  w h ich   w e r e   d e riv e d   f ro m   a   sim u latio n   ru n   f o r  t h e   p u r p o se   o f   o b tain i n g   th e   a lg o rit h m s  re sp o n se   to   c h a n g e s  in   so lar  a rra y   i rra d iatio n s  w e re   c o m p a re d .   In   g e n e ra l,   th e   c o n se q u e n c e s  o f   th e   P & O  a lg o rit h m   a re   q u iet  g o o d   a n d   a d e q u a te.   Ho w e v e r,   th e re   is  a   n e e d   to   im p ro v e   th e   a lg o rit h m   so   a s  to   sa ti sfy   th e   re q u ire m e n ts  o f  f a c e   c o n f id e n t  ti m in g   in   a d d it io n   to   it s  ra p i d   re sp o n se   so   a s  t o   m a k e   it s   p e rf o r m a n c e   b e tt e r  th a n   t h a t  o f   In Co n d   a lg o rit h m s.   K ey w o r d :   So lar   p h o to v o ltaic  ( P V)   P er tu r b   an d   Ob s er v e  ( P & O)   I n cr e m e n tal  C o n d u cta n ce   ( I NC )   alg o r ith m s     MP PT   tech n iq u es    C o n s tan t  &   v ar iab le  I r r ad iatio n   Co p y rig h t  ©   201 8  In s t it u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Dr   A d n a n   H u s s ein   Ali   Mid d le  T ec h n ical  U n i v er s it y ,     T ec h n ical   I n s tr u cto r s   T r ain in g   I n s tit u te ,  B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:  aa d d n n aa n n 6 3 @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ec en t  ti m e s ,   th e  m ec h a n is m s   f o r   co n v er ti n g   s o lar   en er g y   h as  m ad e  it  to   b e  a v ailab le  in   s ig n i f ica n tl y   co m p ac t  s ize.   T h e  d ev elo p m e n t  o f   s u c h   an   e f f e ctiv e  s y s te m   w h ic h   is   s m all  y et  p o w er f u l  en o u g h   to   m ee t  h ig h   elec tr ic  p o w er   d e m an d ,   h a s   b ee n   m ad e  p o s s ib le   f o r   en g i n ee r s   in   t h e  f ield   o f   p o w er   elec tr o n ic s   th r o u g h   r esear c h   ad v a n ce m e n t.  E n er g y   ca n   b e  g e n er ated   f r o m   s o lar   w h ich   i s   w id el y   ac ce s s ib le  o n   th e  ea r t h ' s   s u r f ac e;  th i s   s o lar   ca n   b e  co n v er ted   in to   th e  k in d   o f   en er g y   h u m a n s   r eq u ir e  an d   it  ca n   b e  u s ed   ef f ic ie n tl y   [ 1 ] .   Gen er ati n g   p o w er   f r o m   s o la r ,   a  s ta n d alo n e  o r   g r id - co n n ec ted   p o w er   g e n er ati n g   s y s te m   ca n   b e  u s ed ,   d ep en d in g   o n   f ac to r s   li k e  lo ad   ar ea   lo ca tio n ,   u tili t y   a n d   av ai l ab ilit y   o f   a  clo s e - b y   p o w er   g r i d   [ 2 ] .     A lt h o u g h   P V  s y s te m s   h a v e  en j o y ed   g r ea t  ad v an c e s   lik e  i m p r o v ed   ce ll  ef f icie n c y   a n d   co s t  r ed u ctio n ,   th e  w id esp r ea d   u s e  o f   t h e  P V  s y s te m s   h av e  b ee n   s ig n i f ica n tl y   r estricte d   b y   lo w   en er g y   co n v er s io n   e f f icie n c y .   Mo r e  s o ,   en v ir o n m en tal  f ac to r s   li k e  s o lar   r ad ian ce   b es id es  s u r r o u n d in g   te m p er atu r e   s i g n i f ica n t l y   d eter m in e   th e  en er g y   a m o u n t  w h ic h   ca n   b e  p r o d u ce d .   T h u s ,   a  s u i tab le  MPPT   is   r eq u ir ed   b y   th e  co n tr o l  u n it  to   b e  ab le  f o r   o b tain in g   th e  m ax i m u m   p o w er   g en er ated   f r o m   t h e  o u tp u t  P V  ar r ay ,   w h ic h   ca n   b e   th en   t u r n   en ab le  a   p r o v is io n   o f   a  d u t y   c y c le  th at  i s   ap p r o p r iate  f o r   th e  DC - D C   co n v er ter   [ 3 , 4 ] .     A   s o lar   ce ll  h a s   lo w   e f f icien c y   an d   it s   e f f icien c y   ca n   s t ill  n o t  b e  i m p r o v ed   b y   co n n ec tin g   th e  s o lar   ce lls   f o r   th e  f o r m at io n   o f   a  p a n el  [ 5 ] .   T h er ef o r e,   o n e  w a y   t h r o u g h   w h ich   th e  e f f icie n c y   ( )     o f   s o lar   ce ll  ca n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 8   :    1755   –   1 7 6 4   1756   be   im p r o v ed   is   th r o u g h   th e  a p p licatio n   o f   th eo r e m s   o f   t h e   m a x i m u m   p o w er   tr an s f er ,   th at  s tates  th e  p o w er   tr an s f er   o cc u r s   w h e n   t h er e  i s   a  co r r esp o n d en ce   b et w ee n   t h e  s o u r ce   o u tp u t  r esi s tan ce   a n d   r esis tan ce   o f   t h e  lo ad ,   w h ic h   m ea n s     i m p ed an ce   o f   a  s o lar   ce ll  o r   p an el.   T h u s ,   th e  MP P T   tech n iq u e s   p r in cip le  r elies  o n   t h e  th eo r e m   o f   m a x i m u m   p o w er   tr an s f er ,   w h ic h   al w a y s   s ee k s   to   m atc h   th e  i m p ed an ce   o f   lo ad   t o   s o u r ce   [ 6 ] .     O w in g   to   th e   I - V   n o n - l in ea r it y   c h ar ac ter is tic s   i n   t h e  p o w er   g e n er atio n   o f   P V  s y s te m s ,   t h e  MP P T   n o w   co m e s   i n   b o th   g r id - co n n ec ted   an d   s ta n d alo n e   p o w er   g en er atio n   s y s te m s .   T h is   m a k es  s u p p l y i n g   s tead y   p o w er   to   a  s p ec if ic  lo ad   d if f icu lt.  I n cl u d i n g   t h e  MP PT   te ch n o lo g y   to   th e  P V  s y s te m   d esig n in g   co n s id er s                 a  g o o d   w a y   to   en ab le  t h e  tr an s f er   o f   m o s t  s tab l e  a n d   h i g h es t  p o s s ib le  p o w er   f r o m   s o u r ce   to   lo ad .   T h e  r ea s o n   b eh in d   th i s   is   t h e  co n ti n u o u s   v ar iatio n   in   t h e  p o w er   w h ic h   th e s e  p an els  g en er ate,   d ep en d in g   o n   w ea t h er   r elate d   f ac to r s   lik e  te m p er at u r e  an d   ir r ad ian ce ;  th e  ef f icie n c y   w it h   w h ic h   p o w er   is   co n v er te d   lo o k s   v er y   lo w ,   w it h   j u s t  n o t  m o r e  th a n   1 5 % o f   th e  to tal  co n v er ti n g   en er g y   f r o m   s u n li g h t b ec o m i n g   elec tr ic it y   [ 7 ] .     T h u s ,   th e  in cl u s io n   o f   MP PT  in   P V  s y s te m s   to   co n f ir m   th at  a  s o lar   p an els  g en er ate  th e   m a x i m u m   p o w er   a m o u n t.  A   n o n li n ea r   co r r elatio n   is   d e m o n s tr ated   b y   th e  c h ar ac ter is t ics  o f   P V  p an el  ( I - V  &   P - V)   b et w ee n   ir r ad ian ce s   &   te m p er atu r e.   No n eth ele s s ,   a  s p ec ial  p o in t  w h er e  th e  w h o le  s y s te m   ca n   f u n ctio n   w it h   h ig h   ef f icie n c y   ca n   b e  f o u n d   i n   t h e  c h ar ac ter is tic   cu r v e  i s   p r esen ted   i n   Fig u r e  1 .   T h is   u n i q u e   f ac t  i s   d en o ted   to   m ax i m u m   p o w er   p o in t  MP P ,   w h ic h   ca n   b e  co n s id er ed   to   en s u r e  th at  th e  P V  s y s te m   i s   f u n ctio n i n g   at  i t  in   th e  p r o d u ctio n   o f   th e   m a x i m u m   a m o u n t  o f   p o w er ,   ca lc u latio n s ,   m o n i to r in g   an d   co n tr o l  tech n iq u es   ar e   r eq u ir ed   [ 8 ] .               Fig u r e  1 .   C h ar ac ter is t ic  I - V  a n d   P - V  cu r v es o f   a  s o lar   p an el       T h e   o u tp u t  o f   p o w er   v ar ies  j u s t  as  t h er e  is   a  v ar iatio n   in   t h e  s o lar   r ad iatio n .   Fig u r e  1   e x p lain s   th e   m ax i m u m   p o w er   tr ac k i n g   p r i n cip les,  w h er e  th e  s lo p p y   li n e  I /R c  co n n o te s   a  co n s tan t  l o ad   R c.   T h e  d ir ec t   co n n ec tio n   o f   t h is   lo ad   ac r o s s   P V  ce ll  w il l  r esu l t  in   i t  o p er atin g   a  p o w er   P a  w h ich   i s   n o t  th e  s a m e  as  t h e   m ax i m u m   P b ,   d esp ite  th e  av ai lab ilit y   o f   t h e  m ax i m u m   p o w er   f r o m   th e  ar r a y .   So ,   an   i n tr o d u ctio n   to   th e  D C - DC   co n v er ter   o r   a  p o w er   co n d itio n er   is   co n ce r n in g   t h e  s o l ar   P V  m o d u le  i n   ad d itio n   to   t h e  lo ad .   T h e  lo ad   is   ad ap ted   to   th e  P V  ar r ay   th r o u g h   th e  u s e  o f   th i s   co n v er ter   in   o r d er   to   en ab le  th e  tr a n s f o r m atio n   o f   th e   ch ar ac ter is tic s   alo n g   t h e  lo cu s   o f   m a x i m u m   p o i n ts ,   t h er eb y   l ea d in g   to   t h e  tr an s f o r m atio n   o f   m ax i m u m   p o w er   f r o m   t h e  ar r a y .   T h is   c h a n g e   is   m ad e  to   th e  d u t y   c y cle  o f   “ D”  t ill  t h e  ti m e  w h e n   t h e  p ea k   p o w er   p o in t   is   ac h iev ed   [ 9 - 1 0 ] .   T h e  MPPT  ca n   b e  r eg ar d e d   as  an   elec tr o n ic  d ev ice  w h ic h   ca n   b e  u s ed   to   ex tr ac t  th e  m a x i m u m   p o ten tial  p o w er   f r o m   a  s o lar   p an el.   T h e  MPPT   ch an g e s   th e   d u t y   c y cle  o f   t h e  DC / DC   co n v er ter   to   m atch   t h e   i m p ed an ce   o f   th e   lo ad   w it h   a   P V  ce ll ,   th er eb y   lead i n g   to   a   v ar iatio n   i n   t h e  p a n el ’ s   e lectr i ca l  o p er atin g   p o in t.  Desp ite  th e  f ac t  t h at  th e  Me c h an ical  tr ac k i n g   s y s te m   a n d   MP PT  ca n   u s e   to g eth er ,   it  is   i m p o r tan t  to   n o te  th at  th e y   ar e  to tall y   t w o   d if f er en t  s y s te m s .     Ov er   th e  p ast  d ec ad es,  m an y   MP PT  tech n iq u e s   h a v e  b ee n   an al y ze d .   T h e  f ir s t  o b j ec tiv e  o f   th is   p ap er   is   to   s tu d y   an d   an a l y ze   t h e m .   T h e  m o s t  t w o   al g o r ith m s   th a t   w er e  f o u n d   m o s t  s u itab le  f o r   m ed iu m   a n d   lar g e  s ize  P V  ap p licatio n s   ar e  p er tu r b   an d   o b s er v e  ( P & O) ,   an d   in cr e m en tal  co n d u cta n ce   ( I NC ) .   T h ese  w er e   co m p ar ed   an d   te s ted   d y n a m ic all y   ac co r d in g   a  r ec en t l y   is s u e d   s tan d ar d   co n ce r n ed   ir r ad iati o n   an d   te m p er atu r e.   Sev er al  m o d i f icatio n s   to   th e   P & O  an d   th e  I NC   al g o r ith m s   ar e  p r o p o s ed ,   w h ic h   o v er co m e  t h eir   p o o r   p er f o r m a n ce   w h e n   t h e  ir r ad iatio n   ch a n g es  co n ti n u o u s l y   u s i n g   M A T L A B   s i m u latio n   w h ic h   ar e  m o s tl y   m en tio n ed   i n   t h e  l iter atu r e s   wer e  m ad e,   an d   t h e y   p r ese n t  ad v an ta g e s   f o r   co n s ta n t  a n d   v ar i ab le  i r r ad iatio n s   i n   r elate d   to   o th er   tech n iq u e s   w it h   ef f icie n c y ,   o u tp u t p o w er   o f   MP P .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1757   2 .     M P P T   AL G O RI T H M S   R ec en t l y ,   t h e  i n tr o d u ctio n   o f   o p ti m izatio n   alg o r it h m s   f o r   MPPT   in   P V  s y s te m s   h a v e  b ee n   m ad e.   T h e  MP P   ca n   b e  r an d o m l y   s ea r ch ed   ac r o s s   th e  P - c u r v e  ar ea   t h r o u g h   th e  u s e  o f   t h e  s to c h ast ic  ch ar ac ter is tic  o f   o p tim izatio n   al g o r ith m s ,   t h er e b y   m a k i n g   it  f it  f o r   tr ac k i n g   t h e  GM P P .   Ow i n g   to   t h e  v ar iat i o n   in   t h e  MP P   o f   a   s o lar   p an el  ca u s ed   b y   te m p er atu r e  an d   ir r ad iatio n ,   MP PT   al g o r ith m s   b ec o m e  cr u cial  i n   P V   ap p licatio n s .   T h is   is   b ec au s e  MP P T   alg o r ith m s   e n h a n ce   t h e  g e n er atio n   o f   m a x i m u m   p o w er   f r o m   a  s o lar   ar r a y   [ 1 1 ] .     Var io u s   m et h o d s   o f   f i n d in g   t h e  MP P   h av e  b ee n   d ev elo p ed   an d   p u b lis h ed   in   th e  p ast  d ec ad es.  A ll   th ese   tec h n iq u es   ar e  n o t  s i m ilar   b ec a u s e   o f   th e   v ar iati o n   i n   t h eir   co s t,  s e n s o r s ,   c o n v er g e n ce   s p ee d ,   co m p le x it y ,   ac c u r ate  tr ac k i n g   d u r in g   ch a n g es  i n   te m p er atu r e  an d /o r   ir r ad iatio n .   T h e  m o s t  co m m o n l y   u s ed   tech n iq u es  o u t  o f   all  t h at  h av e   b ee n   d ev elo p ed   ar e  P er tu r b   a n d   o b s er v e  ( P & O)   an d   I n cr e m en tal  co n d u cta n c e   ( I NC )   w h ic h   ar e  m o r e  ad v a n t ag eo u s   b ec a u s e  o f   t h eir   ea s e  o f   i m p le m e n tatio n .   Ho w e v er ,   th e y   also   h av e  t h eir   li m ita tio n s .   T h e  o th er   tech n iq u es  w h ich   h a v e  b ee n   d ev elo p ed   ac co r d in g   to   d i f f er en t   p r in cip les  i n clu d e  n e u r al  n et w o r k ,   cu r r en t  s w ee p   tech n iq u e,   f u zz y   lo g ic  co n tr o l,  an d   f r ac tio n al  o p en   cir cu it  o p en   v o lta g e  o r   s h o r t  cir cu it c u r r e n t,  an d   th i s   tec h n i q u e  is   ab le  to   p r o v id e  an   esti m ated   MPP .     B o th   alg o r ith m s   P & O  an d   I NC   ar e  estab lis h ed   o n   th e  p r in cip les  o f   h il l - cl i m b i n g   b asis ,   w h ic h   in v o l v es  t h e  m o v e m e n t  o f   th e  o p er atio n   p o in t  o f   th e  P V  ar r ay   i n   th e  d ir ec tio n   th at  d ir ec ts   f o r   in cr ea s i n g   p o w er .   T h e  ea s y   i m p le m e n ta tio n   o f   h i ll - c li m b i n g   tec h n iq u es  a s   w el l  as  its   e f f icie n c y   w h e n   ir r ad iatio n   i s   co n s ta n t,  m a k es  it  o n e  o f   th e  m o s t  co m m o n   MP PT   m eth o d s   [ 1 2 ] .   B o th   ar e  ad v an tag eo u s   b ec au s e  o f   th e  lo w  co m p u tatio n al  p o w er   w h ich   t h e y   r eq u ir e  as  w ell  t h eir   s i m p li cit y .     T h e  o p tim izatio n   alg o r it h m   P & O  i s   m ad e  u p   o f   co n v er ter   i n p u t  c u r r en t  o r   v o lta g e  r ef er e n ce   w h ich   v ar y .   A   m ea s u r e m e n t  o f   th e  p o w er 's  a m o u n t  w h ic h   is   p an el  co n v er s atio n   h as  b ee n   ta k e n .   I f   th e  co n v er ted   a m o u n t  o f   p o w er   i s   m o r e  th a n   th at  w h ic h   w a s   p r ev io u s l y   m ea s u r ed ,   it  i m p lies   a  p r o p o r tio n al  s tead y   i n cr ea s e   in   t h e  v o ltag e   r ef er en ce ,   b u t  i f   n o t,  it  i m p lies   a  d ec r ea s e.   Fi n d in g   t h e  o p ti m u m   MP P T   r eq u ir es  co n ti n u o u s l y  tak i n g   t h e  s tep s .   I n   s o m e  s itu atio n s ,   t h e  MP P   m a y   n o t  b e  ab le  to   f in d ,   p ar ticu lar l y   u n d er   p ar tial  s h ad in g ,   is   r eg ar d ed   as th e  li m itatio n   o f   t h is   al g o r ith m .     T h e  im p le m e n tatio n   o f   th e  al g o r ith m   as  w el l  as  tak in g   it  as  a  r ef er en ce   p o in t  is   a  g o o d   id ea   b ec a u s e  it  is   a n   alg o r it h m   w h ich   i s   co m m o n l y   u s ed .   I t's   f lo w   c h ar t  ca n   b e  s ee n   i n   f i g u r e  2 ,   w h er e   Y( t)   r ep r esen ts   th e   r ef er en ce   s i g n al  t h at  m ig h t  b e   eith er   v o lta g e  o r   cu r r en t  s o la r   P V.   Fo r   ac h iev in g   MP P   is   th e  m a in   p u r p o s i n g ,   th e  s y s te m   o p er atin g   p o in t c o u ld   b e  c h an g ed   w it h   a  s m all   p er tu r b atio n   ( ∆Y )   i s   ap p lied     to   th e   r ef er en ce   s i g n al  o f   th e  s o lar   P V  an d   th en   m ea s u r i n g   t h e  o u tp u t  p o w er   af ter   ea ch   p er tu r b atio n .   A   co m p ar i s o n   is   m ad e,   if   t h e  m ea s u r ed   p o w er   is   m o r e  v al u e  w it h   r esp ec t  to   t h e  p r ec ed in g   v al u e,   a f ter   t h a t  a  r ef er en ce   s ig n al  p er tu r b atio n   w il l  co n ti n u e  i n   th e  s a m e  d ir ec tio n .   Gen er all y ,   w h e n   a  m e asu r i n g   p o w er   o f   t h e  s o lar   PV  s tan d s   a  s m aller   a m o u n t  w i th   r esp ec t  to   t h e  f o r m er   v al u e,   a  p er tu r b atio n   w il l  b e  u ti lized   w it h   r ev er s e  d ir ec tio n   an d   th e n   a   p r o ce d u r e   w il l c o n ti n u e  to   ac h iev e  th e  MP P .             Fig u r e  2 .  Flo w c h ar t o f   co n v en tio n al  MP PT   P & O  alg o r ith m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 8   :    1755   –   1 7 6 4   1758   2 . 1   I ncre m e nta l  C o nd uct a nc e   T h e  I NC   alg o r ith m   i s   co n s tr u cted   o n   th e  f ac t  co n ce r n i n g   a  s lo p e  o f   th e  p o w er   cu r v e  a g ai n s t  ea c h   o f   v o ltag e   o r   cu r r en t   o f   th e   P V  m o d u le  co n s id er s   ze r o   at   th e   MP P ,   a  m o v e m e n t  o f   p o s iti v e   o r   n eg a tiv e   to w ar d s     th e  le f t o f   it a n d   o n   th e  r i g h t i s   n eg ati v e  o r   p o s itiv e,   as e x p lai n   in   Fig u r e  3 .         W h en   a  co m p ar is o n   o f   t h e  p o w er   in cr e m e n t  ag ai n s t  th e  v o ltag e  o r   cu r r en t  i n cr e m e n t  t h r o u g h   t w o   s u cc e s s i v e  s a m p les  i s   m ad e,   t h en   a  MP P   v o ltag e  c h an g e  m a y   b e  s p ec if ied .   T h e  tr ac k i n g   o f   th e  MP P   ca n   d o n e  b y   a  co m p ar is o n   o f   th e   in s ta n t an eo u s   co n d u cta n ce   ter m   ( I /V )   w it h   a n   i n cr e m en ta l  v alu e   ( Δ I/ Δ V)   a s   il lu s tr ated   in   th e  f lo w c h ar t,  f i g u r e.   4 .   A   r ef er en ce   v o lta g e  V ref   r ep r esen ts   a  P V  ar r ay   p o in t  w h ic h   is   r eq u ir ed   to   co n tr o l.   T h e   V ref   at  MP P   e q u als  V mpp ,   o n ce   an   MP P   is   r ea ch ed ,   t h en   t h e  o p er atio n   o f   t h e  P V  ar r ay   i s   m ai n tai n ed   at  t h i s   p o in t if   n o   ch an g e  i n   Δ I   h a s   h a p p en ed ,   o r   s p ec if y i n g   a  v ar iet y   o f   at m o s p h er ic  co n d itio n   [ 1 3 , 1 4 ] .                           Fig u r e  3 .  P V  ar r ay   C h ar ac ter i s tic  p o w er   cu r v e .                    Fig u r e  4 .    I NC     alg o r it h m   f lo w c h ar t                 2 . 2 .     So la r   Arr a y   Fo r   a  co m p o n en t   o f   s o lar   a r r ay ,   b ased   o n   t h e  d io d e  eq u atio n   b elo w ,   a  m o d el  o f   th e  ar r ay   is   en v elo p ed :     I d   =  I s at( eq Vd /k T   - 1 )                             ( 1 )     w h er e  I d   in d icate s   t h e  d io d e  cu r r en t  ( A ) ,   Vd   r ep r esen ts   t h e  d io d e  v o ltag e  ( V) .   I n   o r d er   to   p er f o r m   th e  s i m u lat io n ,   a  s e lectio n   o f   a  s o lar   ar r ay   th a t  is   ca p ab le  o f   p r o d u cin g   m o r e  th a n   1 0 0 W   w a s   m ad e.   T h e   f ir s t   co n d itio n   i s   co n ce r n ed   w it h   v o ltag e  Vo c  ( o p en   cir c u it)  o f   2 2 V  an d     c u r r en t  I s c  ( s h o r t  cir c u it)  o f   8 . 4 A   w ill  b e     p o s s ess ed   b y   t h e  p an el.   T h e  Vm p -   v o ltag e  at  m a x i m u m   p o w er -   is   1 7 . 5 V  w h er ea s   th e  c u r r en t  I m p   -   m a x i m u m   p o w er -   is   7 . 7 A .   C o n ce r n in g   a  f u ll   s o lar   il lu m i n atio n ,   a n   o u tp u t   p o w er   o f   1 3 5 W   ca n   b e  o b tain ed   f r o m   th e   s o lar   ar r ay   b y   p lu g g i n g   t h ese  v alu e s   i n to     P   =  I V.     Fig u r e  5   s h o w s   t h at  v ar y i n g   t h e  P V  s o lar   ar r ay   i n cid en t  ill u m i n atio n   alo n g s id e  t h e  o u tp u t  i m p ed an ce ,   i m p l ies  t h at  th e  e x tr ac tio n   o f   P o w e r   v er s u s   Vo ltag e  an d   C u r r en t  v er s u s   Vo lt ag e  g r ap h s   ca n   b e   p er f o r m ed   s o   as  to   ac h ie v e  t h e  MP P  o f   th e  s o lar   ar r ay .   T h e  MP P  is   th e  p o w er   p ea k   v er s u s   Vo ltag e  g r ap h .   I f   th e  i n cid en t  ill u m i n atio n   o f   t h e  P V  s o lar   ar r a y   i s   v ar y i n g   in   ad d itio n   to   th e   o u tp u t  r esi s ta n ce ,   A   g r ap h s   o f     P o w er   a g ai n s t   Vo ltag e   as  w e ll   as  C u r r en t a g a in s t V o lta g e  ca n   b e  e x tr ac ted   f o r   f in d i n g   t h e  s o lar   ar r ay   MP P ,   as  s h o w n   in   f i g u r e  5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1759     Fig u r e  5 .     Po w er   v s   Vo lta g e  &   C u r r en t  v s   Vo lta g e  g r ap h s   f r o m   P V  p an el  m o d el       3 .       CH ARATE RI ST I CS O F   P V  SYST E M     I n   o r d er   to   p r o v id e  a  d escr ip t io n   o f   t h e  f ea t u r es  o f   ( I - V)   ch ar ac ter is tic  o f   th e  s o lar   ce lls   in   v ar io u s   o p er atin g   co n d itio n s ,   m an y   m o d els  h av e  b ee n   d esig n ed   in   t h e  liter atu r e.   T h e  s o lar   ce ll  b e h av io r   is   co m m o n l y   r ep r esen ted   b y   a  s i n g le – d io d e  m o d el  b esid es d o u b le - d io d e  m o d el  [ 1 5 ] .   T h e  P V  p an el  co n s is t s   o f   a  P V  s et  ce ll   w h ich   is   ar r an g e d   in   a   s er ial   an d   p ar allel   o r d er   s o   as  to   g en er ate  a  n o r m al  m ax i m u m   elec tr ical  p o w er   w h ic h   i s   d ep en d en t  o n   t h e  co n v er s io n   e f f ic ien c y   o f   s e m ico n d u ct o r   p h o to - e n er g y   o r g an izi n g   th e  ce lls .   A  P V  ce ll  m a y   b e  r eg ar d ed   lik e   g e n er ato r   th at  p r o d u ce s   a   p h o to - cu r r en t  I p h   th at  d ep en d s   o n   ex ter n al  f ac to r s   lik e  p a n e l  d ir ec tio n   o r   w o r k i n g   te m p er atu r e.   P r esen tl y ,   t h e   o n e - d io d e  m o d el  r ep r esen ts   th e  P V  ce lls   ( Fig .   6 - a)   an d   th e  d o u b le - d io d e  m o d el  ( Fig .   6 - b )   r e p r esen ts   th e   d if f er e n t p ar a m eter s   o f   th e  m o d el  [ 1 6 ] .                    Fig u r e  6     ( a)   P V  ce ll E q u iv alen t c ir cu it                                                 ( b )   P V  p an els d o u b le - d io d e  m o d el       T h e  cu r r en ts   eq u atio n   d escr ib in g   o n e  d io d e  m o d el  i s      I cell   = I pv    =   I ph    -    I D    -    I SH                                           ( 2 )     T h e  cu r r en t su p p lied   b y   th e  ce ll  I ph   is       I ph   = I pv   + I sat   [  (   (    + (    ∗   ) − 1 ] +    + (    ∗   ) ℎ                   ( 3 )     T h e  m o d el  o f   th e  P V  p an el  ce n ter ed   o n   d o u b le  d i o d es  ca n   b e  p r esen ted   in   f ig u r e  6 - b .   Su b s eq u en tl y ,   o u tp u t t h e  cu r r en t  I cell   ca n   b e  d en o ted   b y     I cell   = I ph   -   I d1   -   I d2   –   I sh                                                             ( 4 )     w h er e  I ph   r ep r esen ts   cu r r en t  t h at  h a s   b ee n   g e n er at ed   f r o m   t h e  lig h t  i n cid en t  o n   th e  p a n el .   Mo r e  s o ,   th e  d io d es  cu r r en ts ,   b y   d i f f u s io n   I d1   p lu s   r ec o m b in at io n   m ec h an i s m   I d2 ,   a n d   th e  s h u n t  c u r r en t  b y   R sh   w h ic h   d en o tes to   th e  p an el  lo s s ,   an d   b e  r elate d   to   th e  V ce ll c an   b e  g iv e n   i n   E q .   ( 5 ) .     I d1   = I si    [  (   (    + (    ∗    ∗  ) − 1 ]    fo r   i =  1 , 2                             ( 5 )     I s h   =  (   (    + (    ∗    ℎ )     w h er e  I s i is t h e  d io d es r ev er s e   s atu r atio n   c u r r en t,  a n d   V t=k/ Tq   is   th e  p an el  t h er m al  v o lta g e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 8   :    1755   –   1 7 6 4   1760   3 . 1 .     M P P T   O pera t ing   Z o ne  f o r  DC – DC  Co nv er t er   T o po lo g y     T h e  s o lar   P V' s   MP P T   o p er ati n g   zo n e  r elies   o n   t h e  to p o lo g y   o f   D C –   DC   co n v er ter ,   a n d   th e  r esis ti v e   lo ad   v alu e   is   r estricte d   t h er eb y   m a k in g   th e   MP PT   ef f ec ti v e .   T h e  i m p le m en tatio n   o f   t h e  MP PT   is   ca r r ied   o u t   u n d er   th e  co n v er ter   co n tr o l,  i.e .   it  ca u s es  v ar iatio n   in   t h e  d u t y   c y cle  ( d ) .   T h e  m a in   ai m   o f   m ak in g   ad j u s t m en t s   to   th e  d u t y   c y cle  is   f o r   m atc h in g   th e  lo ad   i m p ed an ce   to   t h e  i n p u t  i m p ed an ce   R i n   w h ic h   is   n o ticed   b y   t h e   co n v er ter .   Fi g u r e  7   s h o w s   t h e   s o lar   P V  i m p ed an ce .   T h er e  i s   a  r elatio n s h ip   b et w e e n   t h e  R in   n o ticed   b y   th e   co n v er ter   an d   t h e  R o   co n n e cted   w it h   co n v er ter   b y   ch ar ac ter is tic  eq u atio n s .   T h er e  is   v ar iatio n   in   t h is   m at h e m a tical  eq u atio n ,   d ep en d in g   o n   t h e  t o p o lo g ies o f   co n v er ter   [ 1 7 ] .           Fi g u r e  7 .   DC – DC   co n v er ter   d iag r a m       T h e  i m p le m e n tatio n   o f   th e  i m p r o v ed   MPPT   s tr u ctu r e  i s   p er f o r m ed   u s i n g   t h e  DC – D C   b u c k   co n v er ter   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  8 .   T h e  o u tp u t  v o lta g e  o f   s o lar   P V  is   d er iv ed   f r o m   t h e  b u c k   co n v er ter   in p u t  v o ltag e.   T h e   r elatio n s h ip   b et w ee n   t h e  ( in p u t a n d   o u tp u t  v o ltag e)   b u c k   co n v er ter   is   g i v e n   b y   eq u atio n   6 .         W h er e  th e  o u tp u t v o lta g e  is   d e n o ted   b y   Vo ,   t h e  d u t y   c y cle  i s   d   an d   in p u t v o lta g e  Vi n   o f   t h e  b u ck   co n v er ter .           Fig u r e   8 : B u ck   co n v er ter   d iag r a m       4 .     CO M P ARIS O N  O F   CO NT RO L   A L G O RI T H M   Un d er s ta n d in g   t h e  w a y   th e s e   alg o r ith m s   r esp o n d   to   v ar io u s   c h a n g e s   o f   s o lar   ar r ay   ir r ad ian ce   is   p o s s ib le  th r o u g h   a  co m p ar is o n   o f   th e  o u tp u t  w av e f o r m s   f r o m   ea ch   r u n .       4 . 1 .     Ca s e  1 :   P &O   a t   Co ns t a nt  I rr a dia nce   A   f ir s t  M A T L A B   m o d el  r u n   is   d o n e  w it h   a   co n s tan t  i n p u t   ir r ad ian ce   b y   t h e  s o lar   ar r a y .   A  m ea s u r ab le  a m o u n t  o f   r ip p le  is   p o s s ess ed   b y   t h e  r esp o n s e  cu r v e,   w h ic h   r ep r esen t  th e   o u tp u t  v o ltag e  as   p r esen ted   in   Fig u r e  9 . a.   W h en   th er e  is   litt le  in itial  o v er s h o o t   at  th e  cu r r en t  r esp o n s e,   th e  P W M  o f   th e  g ate  is   co n tr o lled   b y   t h e  MP P T   s o   as   to   b r in g   i t   n ea r   t h e  MP P   as  ex p lain ed   in   Fi g u r e  9 . b .   I n   F i g u r e   9 . c  th e   o u tp u t  p o w er   s ta y s   al m o s t  co n s ta n t   f r o m   3   m s ec   a n d   ab o v e.   A  co n s tan t  e f f icie n c y   o f   9 4 %  is   ac h ie v ed   b y   th e   co n v er ter   an d   t h e n   t h r o u g h o u t   th e  p er io d   o f   s i m u latio n   t h e  s tead y   e f f icie n c y   r e m ai n s   a l m o s t  co m p letel y   f lat   as p r esen ted   in   F ig u r e  9 . d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1761       Fig u r e  9 : P & O  s i m u latio n   r es u lt a t c o n s tan t ir r ad ian ce   ( a)   o u tp u t v o ltag e  ( b )   cu r r en t r esp o n s e  ( c)   o u tp u t p o w er   ( d )   ef f icien c y       4 . 2 .     Ca s e  2 :   P &O   w it h Va ri a ble Irra dia nce.   A   s ec o n d   ca s e  in v o lv e s   s i m u l atio n   u s in g   v ar iab le  ir r ad ian ce   to   th e  in p u t  s o lar   ar r a y .   T h e  ch an g es  i n   ir r ad ian ce   ar e  tr ac k ed   b y   b o th   t h e  s o u r ce   a n d   o u tp u t  v o lt ag e  as   p r esen ted   in   f ig u r e  1 0 . b .   L ittl e  s tar t - u p   o v er s h o o t  o cc u r s   i n   t h e  cu r r e n t  r esp o n s e  to   e v er y   c h an g e  in   ir r ad ian ce .   Du r i n g   th e  o p e r atio n ,   th er e  w as  a  ten d en c y   o f   t h e  s o u r ce   c u r r en t  o s cillati n g   a  b it   as   s h o w n   in   Fi g u r e  1 0 . c.   I n   co m p ar is o n   t o   th e  i n p u t  p o w er   w h ic h   is   s h o w n   i n   Fig u r e  1 0 . d ,   th e  o u tp u t  p o w er   r e m ain s   r elativ el y   clo s e  in   m a g n it u d e.   Du e  t o   t h e  f ac t  t h at   th e  av er a g e  o f   o v er   0 :0 0 0 1   w as  ac h ie v ed   b y   th e  in p u t  an d   o u tp u t  p o w er ,   e f f icien c y   o f   t h e  co n v er ter   s h o t  to   o v er   1 0 0 %; th is   ca u s ed   a  litt le   s lo w   d o w n   in   th e  i n p u t p o w er .   I n   g e n er al,   it c an   b e  s aid   t h at   d esp ite  th e  s u d d en   ch an g es i n   ir r ad ian c e,   t h e  ef f i cien c y   d id   n o t  g o   b elo w   8 0 % a s   illu s tr ated   in   F ig u r e  1 0 . e.             Fig u r e  10 .   P & O  s i m u latio n   r esu lt a t  v ar iab le  ir r ad ian ce   ( a)   ir r ad ian ce   ( b )   o u tp u t v o lta g e  ( c)   cu r r en t r esp o n s e  ( d )   o u t p u t p o w er   ( e)   ef f ic ien c y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 8   :    1755   –   1 7 6 4   1762   4 . 3 .     Ca s e  3 :   I NC  w it h Co ns t a n t   I rr a dia nce   T h e  s i m u latio n   o f   I NC   al g o r ith m   at  co n s ta n t  i n p u t  r ad ian c e  is   u s ed   b y   t h i s   r u n .   I t  to o k   a  lo n g er   p er io d   o f   ti m e  f o r   t h e  s o u r ce   v o lta g e  to   r ea c h   a  le v el  th at   is   ac ce p tab le.   T h e  tr ac k in g   o f   t h e  MP P   b y   t h e   alg o r ith m   b e g i n s ,   b u t  d o es  n o t  ev en tu al l y   r ea c h   th e   MP P  b ec au s e  o f   t h e  s h o r t  d u r atio n   o f   t h e  r u n .   E v e n   th o u g h ,   Fi g u r e  7 . a  s h o w s   t h at   th e  tr ac k i n g   is   m o v i n g   in   t h e  r ig h t d ir ec tio n   ev e n   i t e v en t u all y   r ea ch e s   t h e  MP P  w it h i n   t h e  n e x t  f e w   a lg o r it h m   r ep etitio n s ,   it  en d ed   u p   n o t  d o in g   s o .   Fig u r e  7 . b   s h o w s   th at  w h ile  MP P   is   b ein g   tr ac k ed ,   th e  in d u cto r   cu r r en t   p o s s ess es   f o u r   j u m p s   i n   D.   I t  o n l y   tak e s   t h is   alg o r it h m   f e w  iter atio n s   b ef o r e  it   co n v er g e s   to   th e  MP P   w h e n   t h e  f in al  o u tp u t  p o w er   is   clo s e   to   1 2 0 W   as  illu s tr ated   i n   Fi g u r e  7 . c.   Fig u r e  7 . d   s h o w s   t h at  t h e  e f f icie n c y   f o r   a l m o s t t h r o u g h o u t th e  d u r atio n   o f   th e  r u n   w as 9 7 %.            Fig u r e   11 : I NC   alg o r ith m   s i m u latio n   r es u lt a t c o n s ta n t ir r ad ian ce   ( a)   o u tp u t v o ltag e  ( b )   cu r r en t r esp o n s e  ( c)   o u tp u t p o w er   ( d )   ef f icien c y       4 . 4 .     Ca s e  4 :   I NC  w it h Va ria ble Irra dia nce.   T h e  f in al  s i m u latio n   o f   I NC   alg o r ith m   d ea ls   w i th   v ar iab l e  ir r ad ian ce   ap p lied   to   th e  s o lar   ar r ay .   Fig u r e  1 2 . a  illu s tr ates  t h at  th e  r esp o n s e  o f   th e  s o u r ce   a n d   o u t p u t  v o lta g e  i s   r estricte d   s u b s e q u en t  f o r   ch a n g in g   in   t h e  ir r ad ian ce .   T h e  c u r r en t r esp o n s e  i s   s h o w n   i n   f ig u r e  1 2 . b ,   a  ch an g e  a s   s ta ir   s tep   o cc u r s   in   t h e  f ig u r e  a f ter   8   m s ec .   T h e  tr ac k in g   o f   t h e  MP P   b y   th e   p o w er   o u tp u t   was  q u ite   s u cc es s f u l  a s   s ee n   i n   Fi g u r e  1 2 . c.   T h e   o cc u r r en ce   o f   t h e  lar g e s t o s cil latio n   w as   w h e n   t h e  e f f icien c y   w a s   ca lc u lated .   Fo r   th e  ca p ac ito r   an d   in d u cto r   to   g et  b ac k   to   a  lo w er   le v el  o f   o u tp u t   p o w er ,   m o r e  ti m e  i s   r eq u ir ed .   Mo r e  s o ,   th i s   al s o   ca u s ed   an   i n cr ea s e  i n   t h e   ef f icien c y   o f   t h e  co n v er ter   s u b s eq u en t to   th e  i n cr ea s e  in   ir r ad ian ce   as s h o w n   in   F ig u r e  1 2 . d .             Fig u r e   12 : I NC   alg o r ith m   s i m u latio n   r es u lt a t  v ar iab le  ir r ad ian ce   ( a)   o u tp u t v o ltag e  ( b )   cu r r en t r esp o n s e  ( c)   o u tp u t p o w er   ( d )   ef f icien c y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Tit le  o f m a n u s crip t is sh o r t a n d   clea r ,   imp lies   r esea r ch   r esu l ts   ( F i r s t A u th o r )   1763   5 .       CO NCLUS I O N    A   d is c u s s io n   o f   th e  MP PT   w a s   d o n e  in   t h is   ar tic le,   an d   its   tr ac k in g   w a s   also   s i g n i f ican tl y   i m p r o v ed .   T h e  MP PT ’ s   ab i lit y   to   tr ac k   th e  MP P ,   en h a n ce d   it s   ab ilit y   to   o p ti m ize  t h e  lo w   e f f icie n c y   o f   th e   o u tp u t  o f   s o lar   ar r a y s .   T h e  o v er all  s y s t e m   ca n   g r ea tl y   b e  i m p r o v ed   w h e n   t h e  MP P T   ca p ab le  o f   tr ac k in g   t h e   MP P   is   i m p r o v ed   b ec au s e  t h e  s o lar   ar r a y   is   t h e  s y s te m s ’   p o w er   s o u r c e.   Fu r t h er m o r e,   a  d is c u s s io n   o n   th e  s o lar   ar r ay   m o d el  w a s   d o n e,   an d   t h e  s i n g le   d io d e  m o d el  w as  u s ed   in   d esig n i n g   t h e  s o lar   ar r ay .   A  m ea s u r e m e n t  o f   th e  o u tp u t  cu r r en t  an d   v o ltag e  w as  m ad e  p o s s ib le  th r o u g h   t h e   m o d eli n g   o f   t h e  s o lar   ar r ay   u s in g   t h e  m ea s u r i n g   p a r a m eter s ,   o u tp u t  c u r r en t  an d   v o lta g e  w h ic h   w er e  u s ed   i n   d r iv in g   th e  b u ck   co n v er ter .       An     ex is t in g   ass e m b l y   o f   d ata  r u n s   w a s   ca r r ied   o u t  in   t w o   p h ases .   T h e  f ir s t  p h ase  in v o l v ed   u s i n g   th e  P & O  al g o r ith m   a t  co n s ta n t  1 0 0 0 W /m 2   ir r ad ian ce ,   a  v ar iab le   s tep   i n   ir r ad ian ce   f r o m   6 0 0 W / m 2   to   1 0 0 0 W /m 2   at  0 :0 8   s   to   0 . 0 1   s ,   in   ad d itio n   to   r an d o m   v ar y i n g   o f   ir r ad ian c e  in   th e  s o lar   ar r ay .   Af ter w ar d s ,   th e  s a m e  th r ee   i n p u t  s i g n a ls   w er e  u s ed   in   te s ti n g   co n s tan t  D.   T h e  test in g   o f   D   w a s   d o n e  as  th e  b asis   f o r   co m p ar in g   it   w it h   o th er   alg o r ith m s .   L ast l y ,   th e  test i n g   o f   th e  I NC   w a s   p er f o r m ed ,   ev e n   th o u g h   tu n in g   t h e  p ar a m eter s   f o r   th is   alg o r it h m   w a s   n o t  e as y .   I t  w a s   o b s er v ed   th at  v er y   r ap id   r esp o n s e  to   tr an s ie n ts   o r   u n d er s h o o ti n g   o f   th e  MP P   w a s   ca u s ed   b y   th e  a lg o r ith m .   T h e  o p ti m izat io n   o f   th e  I NC   al g o r ith m   to   co r r esp o n d   w i th   t h e  P & O  p er f o r m a n ce   w as   n o t   p o s s ib le   d u e  to   th e   ti m e   r eq u ir ed   to   p er f o r m   e v er y   tes t  as   w ell  a s   th e  d i f f icu lt y   o f   o p ti m i za tio n .     I n   g e n er al,   th e  test   r es u lt s   o f   th e  P & O  al g o r it h m   w er e  r elativ el y   g o o d .   T h e  r esp o n s e   o f   t h e  P & O   alg o r ith m   w as  f aster   an d   its   p er f o r m an ce   w a s   b etter   th an   th at  o f   I NC ,   b ec au s e  o f   th e  alg o r ith m ’ s   ab ilit y   to   b e  o p tim ized   to   m ee t  s p ec i f ic  t i m i n g   r eq u ir e m e n ts .   T h is   ca n   b e  attr ib u ted   to   th e  co m p lex   n a tu r e  o f   t h e   co m p u tatio n s   f o r   I NC   al g o r it h m   as   w el l  as  o p er atio n   s p ee d .   T h e  o p tim al  f u n ctio n i n g   o f   th e  al g o r ith m   co u ld   n o t  b e  ac cu r atel y   p r o v id ed   b y   t h e  r es u lts   o f   th e  r u n s   as  a   r esu lt  o f   h o w   d if f ic u lt  it  is   t o   o p tim ize  th e  I N C   alg o r ith m .         RE F E R E NC E S   [1 ]       A h m e d   J,  S a lam   Z.   A n   im p r o v e d   p e rtu r b   a n d   o b se rv e   (P & O) m a x i m u m   p o w e r  p o in t  trac k in g   (M P P T )  a lg o rit h m   f o r  h ig h e r  e ff icie n c y .   A p p l  En e rg y   2 0 1 5 ;1 5 0 : 9 7 – 1 0 8 .   [2 ]      Zh a o ,   J. ;  Z h o u ,   X . ;  M a ,   Y . ;  L iu , W .   A   n o v e l  m a x i m u m   p o w e r  p o in t  trac k in g   stra teg y   b a se d   o n   o p t im a l  v o lt a g e   c o n tro l  f o r  p h o t o v o lt a ic sy ste m s   u n d e r  v a riab le en v ir o n m e n tal  c o n d it io n s.  S o l.   En e rg y   2015 ,   1 2 2 ,   6 4 0 – 6 4 9 .   [3 ]      Ku p e rm a n ,   A . ;  A v e rb u k h ,   M . ;  L in e y k in ,   S .   M a x im u m   p o we r  p o i n t  m a tch in g   v e rsu s  m a x i m u m   p o we r  p o in t   trac k in g   f o r  so lar g e n e ra to rs.  Re n e w .   S u sta in .   E n e rg y   Re v .   2013 ,   1 9 ,   1 1 – 17.   [4 ]      S e y e d m a h m o u d ian ,   M . ;  M e k h il e f ,   S . ;  Ra h m a n i,   R. ;  Yu so f ,   R . ;  A s g h a r  S h o jae i,   A .   M a x i m u m   p o w e r  p o in t  trac k in g   o f   p a rti a l  sh a d e d   p h o to v o lt a ic  a rra y   u sin g   a n   e v o lu ti o n a ry   a lg o rit h m :  A  p a rti c le  s w a r m   o p ti m iza ti o n   tec h n i q u e .   J.   Re n e w .   S u sta in .   E n e rg y   2014 ,   6 .   [5 ]     S h e ik ,   S . ;  De v a ra j,   D.;   Im th ias ,   T .   A   n o v e l  h y b rid   M a x i m u m   P o w e r  P o in t   T ra c k in g   T e c h n iq u e   u sin g   P e rtu r b   &   Ob se rv e   a lg o rit h m   a n d   L e a rn in g   A u to m a ta  f o r  so lar  P V   sy ste m .   E n e rg y   2 0 1 6 ,   1 1 2 ,   1 0 9 6 – 1 1 0 6 .     [6 ]       M .   A b d u r  Ra z z a k ,   e t  a l. , ,   De sig n   o f   a   G rid - c o n n e c ted   P h o t o v o lt a ic  In v e rter  w it h   M a x im u m   P o w e r  P o i n t  T ra c k in g   u sin g   P e rtu r b   a n d   Ob se rv e   T e c h n iq u e ,   I n tern a ti o n a l  Jo u rn a l  o f   P o w e r  El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y ste m   (IJP EDS )  Vo l.   7 ,   No .   4 ,   De c e m b e r  2 0 1 6 ,   p p .   1 2 1 2 ~ 1 2 2 0 .   [7 ]     J.  A h m e d   a n d   Z.   S a la m ,   " A   M o d if ied   P & O  M a x i m u m   P o w e r  P o i n t  T ra c k in g   M e th o d   W it h   Re d u c e d   S tea d y - S tate   Os c il latio n   a n d   Im p ro v e d   T ra c k i n g   Eff icie n c y , "   IEE E  T r a n sa c ti o n s  o n   S u sta i n a b le  En e rg y ,   v o l.   7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 0 6 - 1 5 1 5 ,   2 0 1 6 .   [8 ]     Hu y n h ,   D.C. ;  Du n n ig a n ,   M . W .   De v e lo p m e n t  a n d   Co m p a riso n   o f   a n   Im p ro v e d   In c re m e n tal  C o n d u c tan c e   A lg o rit h m   f o r  T ra c k in g   th e   M P P   o f   a   S o lar  P V   P a n e l.   IE EE   T ra n s.  S u sta in .   E n e rg y   2 0 1 6 ,   7 ,   1 4 2 1 – 1 4 2 9 .   [9 ]     Ka ra m i,   N.;   M o u b a y e d ,   N.;   Ou tb ib ,   R.   G e n e ra l  re v ie w   a n d   c las si f ica ti o n   o f   d iffere n t  M P P T   Tec h n iq u e s.  Re n e w .   S u sta in .   E n e rg y   Re v .   2 0 1 7 ,   6 8 ,   1 – 1 8 .     [1 0 ]     S e y e d m a h m o u d ian ,   M . ;  Ho ra n ,   B. ;  S o o n ,   T . K.;   Ra h m a n i,   R. ;  Oo ,   A . M . T . ;  M e k h il e f ,   S . ;  S t o jc e v sk i,   A .   S tate   o f   th e   a rt  a rti f icia l  in telli g e n c e - b a se d   M P P T   tec h n iq u e s  f o r  m it ig a ti n g   p a rti a l  sh a d i n g   e ff e c ts  o n   P V  sy ste m s — A   re v ie w .  Re n e w .   S u sta in .   E n e rg y   Re v .   2 0 1 6 ,   6 4 ,   4 3 5 – 4 5 5 .     [1 1 ]   M .   A .   A b d o u rra z i q   a n d   M .   M a a ro u f i,   " Ex p e ri m e n tal  V e rif ic a ti o n   o f   th e   M a in   M P P T   T e c h n iq u e s  f o r  P h o t o v o lt a ic   S y st e m " ,   In tern a ti o n a l  Jo u rn a l  o f   P o w e r  El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y ste m s  (IJP EDS )  V o l .   8 ,   No .   1 ,   M a rc h   2 0 1 7 ,   p p .   3 8 4   –   3 9 1   [1 2 ]     S o o n ,   T . K.;   M e k h il e f ,   S .   A   f a st - c o n v e r g in g   M P P T   tec h n i q u e   f o r  p h o to v o lt a ic  sy ste m   u n d e r  f a st - v a r y in g   so lar   irrad iatio n   a n d   lo a d   re sista n c e .   IE EE   T ra n s.  In d .   In f o rm .   2 0 1 5 ,   1 1 ,   1 7 6 – 1 8 6 .   [1 3 ]     Je d a ri,   M . ;  G h a re h p e ti a n ,   G . ;  F a th i,   S . H . ;  V a h i d s,  S .   A n   a d a p ti v e   In C o n   M P P T   a lg o rit h m   c o n sid e ri n g   irrad ian c e   slo p e   trac k in g   f o r  P V   a p p l ica ti o n .   In   P ro c e e d in g s  o f   th e   2 0 1 6   4 th   In ter n a ti o n a l  S y m p o siu m   o n   En v iro n m e n t  F rien d ly   En e rg ies   a n d   A p p li c a ti o n s (E F EA ),   Be lg ra d e ,   S e rb ia,  1 4 – 1 6   S e p tem b e r  2 0 1 6 ;  p p .   1 – 6.   [1 4 ]     K.   S .   T e y   a n d   S .   M e k h il e f ,   " M o d if ied   in c re m e n tal  c o n d u c t a n c e   a lg o rit h m   f o r  p h o to v o l taic   s y ste m   u n d e r  p a rti a l  sh a d in g   c o n d it i o n s an d   lo a d   v a riatio n , "   IEE E  T ra n sa c ti o n s o n   In d u strial  El e c tro n ics ,   v o l.   6 1 ,   n o .   1 0 ,   p p .   5 3 8 4 - 5 3 9 2 ,   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 8   :    1755   –   1 7 6 4   1764   [ 1 5 ]     H.  Isla m   ,   S .   M e k h il e f ,   N.   M o h a m e d   S h a h   ,   T .   K.  S o o n   ,   M .   S e y e d m a h m o u sia n ,   B.   Ho ra n ,   a n d   A .   S to jce v sk i.   P e rf o rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o f   M a x im u m   P o w e r  P o in t  T ra c k in g   A p p ro a c h e s  a n d   P h o to v o lt a ic  S y ste m s,   En e rg ies   2 0 1 8 ,   1 1 ,   3 6 5 .   [1 6 ]     A h m e d   J.  A b id ,   F a w z i  M .   A l - Na i m a   a n d   A d n a n   Hu ss e in   A li ,   "   Co m p re h e n siv e   M o d e li n g   o f   P h o to v o lt a ic  A rra y   b a se d   o n   P r o teu s S o f twa re " ,     In tern a ti o n a l  Jo u r n a l  o f   A p p li e d   E n g in e e rin g   Re se a rc h   ,   V o lu m e   1 3 ,   Nu m b e r  6   (2 0 1 8 )   p p .   4 4 4 0 - 4 4 4 7 .   [1 7 ]     J.  A h m e d ,   a n d   Zai n a l  S a la m ,   A n   En h a n c e d   A d a p t iv e   P & O  M P P T   f o r  F a st  a n d   Ef f icie n t  T ra c k in g   Un d e r  V a ry in g   En v iro n m e n tal  Co n d it i o n s,    a c c e p ted   f o r  p u b li c a ti o n   i n   a   f u tu re   iss u e   o f     IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S u st a in a b le  En e rg y ,       DO I  1 0 . 1 1 0 9 /T S T E. 2 0 1 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.