I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 4 2 2 ~ 1 438   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 3 . pp 1 4 2 2 - 1 4 3 8           1422       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Co mpa ra tive  stu dy  of  M PP T   a lg o rithm on  pho tov o ltaic string     under par tial sha ding       Dik pride D esp a 1 ,2 ,   G ig ih F o rda   Na m a 3 , 4 ,   Z ulm if t a hu l H ud a 1 ,   Ste f a nu s   Debia rt o   M a ru du t   Sa g a la 1   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   o f   La m p u n g ,   B a n d a r   La mp u n g ,   I n d o n e s i a   2 En g i n e e r   P r o f e s si o n a l   P r o g r a mm e   S t u d y   P r o g r a mm e U n i v e r si t y   o f   La m p u n g ,   B a n d a r   La m p u n g ,   I n d o n e si a   3 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s ,   U n i v e r si t y   o f   La mp u n g B a n d a r   La mp u n g ,   I n d o n e si a   4 D o c t o r a l   P r o g r a o f   E n v i r o n m e n t a l   S c i e n c e ,   U n i v e r s i t y   o f   L a m p u n g B a n d a r   L a m p u n g ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   4 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 1 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 5 ,   2 0 2 6       P a rti a sh a d in g   si g n ifi c a n tl y   d e g ra d e th e   p h o t o v o lt a ic  (P V)   p e r fo rm a n c e   v a lu e   b y   in tro d u c in g   m u lt i p le   p e a k in   p o we v o lt a g e   (P - V)  c u rv e ,   c o m p li c a ti n g   m a x imu m   p o we p o in trac k i n g   (M P P T).   Th is   re se a rc h   a ims   to   p re se n ts  a   sy ste m a ti c   c o m p a ra ti v e   stu d y   o 4   M P P T   a lg o rit h m s,   t h a a re   i)   p e rtu rb   a n d   o b se rv e   (P & O),  ii)   i n c re m e n tal  c o n d u c tan c e   (I n C),   ii i)   p a rti c le   sw a rm   o p ti m iza ti o n   (P S O),  a n d   iv )   flo we p o ll i n a ti o n   a lg o r it h m   (F P A),   u n d e 6   sy ste m a ti c a ll y   tes tb e d s m o d e led   irrad ian c e   sc e n a rio s.  Th e   e v a lu a ti o n   fo c u se d   o n   trac k i n g   a c c u ra c y ,   c o n v e rg e n c e   sp e e d ,   a n d   a lso   r o b u st n e ss   a g a in st  lo c a m a x ima   e n trap m e n t.   Th e   fin d in g in d ica ted   th a sl o p e - b a se d   a lg o rit h m (P & a n d   In C   a lg o r it h m a c h iev e d   ra p i d   c o n v e rg e n c e   (< 0 . 0 5   se c o n d ),   u n d e u n ifo rm   c o n d it io n b u c o n siste n tl y   fa i to   lo c a te  th e   g l o b a l   m a x imu m   p o we p o in t   (G M P P in   m u lt p e a k   p ro fi les ,   with   e fficie n c y   d ro p p i n g   to   ~ 8 3 . 6 % .   W h il e   t h e   P S a lg o r it h m   s u c c e e d in   m o d e ra tely   fa c e d   c o m p lex   c a se s,  it   fa il u n d e h ig h ly   m u lt imo d a l   lan d sc a p e d u e   t o   p re m a tu re   c o n v e rg e n c e .   I n   c o n tras t,   fo r   F P a lg o rit h m   c o n siste n tl y   i d e n ti fies   th e   G M P P   a c ro ss   a ll   sc e n a rio s,  it a c h iev in g   su p e ri o trac k i n g   e fficie n c y   o u p   to   9 9 . 8 % ,   d e sp it e   re q u iri n g   lo n g e se tt li n g   ti m e (0 . 7 5 - 1 . 0 3   se c o n d s )   a n d   e x h ib it in g   tra n sie n o sc il latio n s.  Th e se   fin d in g q u a n ti f y   th e   s p e e d - a c c u ra c y   trad e - o ff  i n   M P P c o n tr o ll e rs   a n d   h ig h li g h t   th e   n e c e ss it y   o g l o b a l   o p ti m iza ti o n   f o re li a b le  p e rf o rm a n c e   u n d e d y n a m ic  sh a d in g .   F u tu re   wo rk   will   a d d re ss   th e   c h a ll e n g e   o h a rd wa re   imp lem e n tatio n   in   t h e   lo o p   v a li d a ti o n   a n d   c o m p u tatio n a e fficie n c y   fo re a l - ti m e   e m b e d d e d   a p p l ica ti o n s.   K ey w o r d s :   F lo wer   p o llin atio n   alg o r ith m     Me tah eu r is tic  o p tim izatio n   MPPT   Par tial sh ad in g   P ar ticle  s war m   o p tim izatio n   Ph o to v o ltaic  s y s tem s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Dik p r id Desp a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   U n iv er s ity   o f   L am p u n g   Pro f .   Su m an tr i Bo r j o n eg o r o   St r ee t,  No . 1   Ged o n g   Me n en g ,   B an d ar   L am p u n g ,   I n d o n esia   E m ail:  d esp a@ en g . u n ila. ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   So lar   en er g y   a d o p tio n   p h o t o v o ltaic   ( PV) ,   h as   b ec o m e   a   k ey   f o cu s   ar ea   i n   th e   g lo b al  d e ca r b o n izatio n   ag en d b ec a u s o f   its   ea s o f   ca p ac ity   ex ten d   p r o ce s s ,   co m p etitiv p r o d u ctio n   co s ts ,   an d   n o   ca r b o n   em is s io n s ,   m ak th is   tech n o l o g y   cr itical.   B u s o lar   p an el   p er f o r m an ce   is   g r ea tly   in f lu e n ce d   b y   h o m u ch   s u n lig h it  g ets.  Un ev en   ir r ad i atio n   ( p ar tial  s h ad in g )   o c cu r s   d u to   in ter f er e n ce   f r o m   th cl o u d s ,   s o m d u s o r   s h ad es  o f   s u r r o u n d in g   o b jects.  Un d er   g e n er al  lig h co n d itio n s ,   th P V   cu r v e   s h o ws  o n l y   p ea k   m ax im u m   p o wer   p o in t   ( MPP) ,   wh ich   is   q u ite  ea s y   to   c o n tr o l.   Ho wev e r ,   wh e n   o n p ar t   o f   th e   p an el   i s   o b s tr u cted ,   b y p ass   d io d es  ar e   ac tiv ated ,   an d   m u ltimo d al  P cu r v e   ( cu r v es )   ap p ea r s .   T h is   ca u s es  ev en   g r ea ter   co m p le x ity   in   th co n tr o llin g   p r o ce s s   an d   r ed u ctio n   o f   en er g y   ef f icien cy ,   b u also   ex p o s es  th m o d u le  to   lo ca lize d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       C o mp a r a tive  s tu d o f MP P T a lg o r ith o n   p h o to vo lta ic  s tr in g   u n d er  p a r tia l sh a d in g   ( Dikp r id Desp a )   1423   o v er h ea tin g ,   p r o v o k in g   h o s p o ts   d am ag e   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h u s ,   a   s tr o n g   m ax im u m   p o we r   p o i n tr ac k in g   ( MPPT)   m ec h an is m   is   n ee d ed   f o r   t h o p er atio n   o f   PV sy s tem s   in   o u t d o o r   ca s e.   T h co n v e n tio n al  MPPT  alg o r ith m s   b ased   o n   th cu r v s lo p m ea s u r em en t,  s u ch   as  p er tu r b   an d   o b s er v e   ( P& O)   [ 4 ]   an d   in cr e m en tal  co n d u ctan ce   ( I n C ) ,   a r v er y   p o p u lar   b ec au s o f   th e ir   lo co m p u tatio n   b u r d e n   an d   g o o d   r esp o n s tim u n d er   u n if o r m   ir r ad iatio n   co n d itio n   [ 5 ] .   B u wh en   it  co m e s   to   m u ltimo d al  P cu r v es,  th e   in h e r en wea k n ess es  o f   th ese  ad v an ce d   alg o r ith m s   co m to   lig h t.  T h u n d er ly in g   l o g ic  m a k es  th alg o r it h m s   ten d   to   lo ck   o n to   lo ca m a x im u m   p o wer   p o in ( L MPP)   as  th e   f ir s p ea k   f o u n d   is   ass u m ed   to   b e   th h ig h est  an d   tak tim to   r ea ch   g lo b al  m ax im u m   p o wer   p o in ( GM PP )   [ 6 ] .   As  co n s eq u en ce ,   th is   lim itatio n   r esu lts   in   h u g p o w er   lo s s es si n ce   th GM PP   i s   u s u ally   f ar   f r o m   t h s ea r ch   in itia l p o in t   [ 5 ] ,   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   T o   o v er c o m th is   is s u e,   m etah eu r is tic  b ased   o p tim izatio n   m eth o d s   h av b ee n   in cr ea s in g ly   u tili ze d .   B o th   o f   th ese  alg o r ith m s   ar b ased   o n   in er tial  b ased   g r o u p   m o v em en an d   also   s o cial  co g n itio n ,   s u ch   as  th e   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   alg o r ith m   o r   u tili ze   m ec h an is m s   lik co m b in at o r ial  L év y   f li g h b ase d   p r o ce s s es  co u p led   with   lo ca p o llin atio n   f o r   s o lv i n g   c o m p le x   lan d s ca p e   p r o b lem s   [ 9 ] - [ 1 1 ] .   T h ese  ar f o cu s ed   m eth o d s   wh ich   h av p r ev io u s ly   b ee n   s h o wn   as  ca p ab le  o f   a cc u r ately   id en tify in g   GM PP s   u n d er   p a r tial  s h ad co n d itio n s   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   T h eir   d ir ec ap p licab ilit y   is   lim ited   b y   s tr o n g   d ep en d en ce   o n   p ar am eter   tu n in g ,   t h e   s am p lin g   r ate  an d   also   b y   p o w er   co n v e r ter   d y n am ics.  Oth er   l im itatio n s   ar th er wer lo n g   s ettlin g   tim n ee d ,   tr an s ien o s cillatio n s ,   as  well   as  an   in cr ea s ed   p r o b ab ilit y   o f   p r em at u r co n v er g e n ce   if   d iv er s ity   am o n g   th s ea r ch   p o p u latio n   b ec o m es to o   s m all   [ 2 ] ,   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   W h ile  th er h a v b ee n   m an y   p u b licatio n s   r esear ch   o n   MP PT  ar ea ,   two   m ajo r   r esear ch   g ap s   h a v e   b ee n   h ig h lig h ted   in   s ev er al  r ec en liter atu r r ev iews.  T o   illu s tr ate,   m o s co m p ar ativ s tu d ies  h av o n ly   in v esti g ated   s m all  r an g o f   s h ad in g   co n d itio n s   o r   less   r ep r esen tativ s ce n ar io s   th at  d o   n o clo s ely   r esem b le   r ea l - wo r ld   co n d itio n s .   Seco n d ,   th er is   s till   n o   g o o d   s tan d ar d   f o r   r ep o r tin g   o n   th d y n am ic  p er f o r m an c e   in d icato r s   ac r o s s   m u lti - p ea k   cu r v test in g   s u c h   as  co n v er g e n ce   tim e,   tr an s ien t r ip p le,   an d   r esis tan ce   o f   lo ca l   v alu tr ap s .   Mo r eo v e r ,   ex p e r im en tal  v alid atio n   in   h ar d wa r e - in - th e - l o o p   ( HI L )   o r   o u td o o r   test in g   is   s til l   lim ited   wh en   c o m p ar e d   to   p r o o f s   b ased   s o lely   o n   s o f twar s im u latio n s .   Ad d itio n ally ,   o th er   o p er atio n al   asp ec ts   s u ch   as  p ar tial  s h ad o d etec tio n   an d   m ec h an is m s   to   r estar an   attac k ed   alg o r it h m   h a v n o b ee n   co m p r eh e n s iv ely   s tu d ied   [ 2 ] ,   [ 1 6 ] - [ 1 8 ] .   Alth o u g h   o th er   o p tio n s   o f   m e ta - h eu r is tics   ar also   p o s s ib le  f o r   m u ltimo d al  PV  lan d s ca p es,  s u ch   as   g en etic  alg o r ith m s   ( GA)   o r   g r ey   wo lf   o p tim izatio n   ( GW O) ,   th is   wo r k   ap p r o ac h es  c o m p ar ativ an al y s is   b etwe en   PS an d   f lo wer   p o lli n atio n   alg o r ith m   ( FP A)   ( co n v en tio n al  m eth o d s ) .   T h r ea s o n   to   ch o o s PS an d   FP i s   b ec au s th ey   h av r esp ec tiv b en ef its   in   p r eser v in g   th p ath way s   o f   g lo b al  ex p lo r atio n   an d   lo ca l   ex p lo itatio n   ef f ec tiv ely .   FP ap p lies   d y n am ic   tr an s itio n   p r o b ab ilit ies  to   alter n ate  b etwe e n   g lo b al   s ea r ch   an d   lo ca ex p lo itatio n ,   r esu ltin g   in   FP b ein g   v er y   ad ap ta b le  f o r   n o n lin ea r   o p tim izatio n   p r o b lem   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] Me an wh ile,   PS is   f am o u s   f o r   its   tr ajec to r y   f lex ib ilit y   o f   p ar ticles  in   d is tin g u is h in g   lo ca to   g lo b al  p ea k s   [ 2 1 ] .   T h two   m eth o d s   h av p r o v en   to   b co n s is ten tly   m o r e   s tab le  an d   co m p etitiv in   s ea r ch in g   th s o lu tio n   s p ac g iv en   th c h ar ac ter is tics   o f   s h ad o we d   PV sy s tem s   [ 2 2 ] .   Hen ce ,   th o b jectiv o f   th is   m an u s cr ip is   to   s h o an   ex ten s iv co m p ar ativ s tu d y   b et wee n   P& O,   I n C ,   PS an d   FP f o r   to tal   o f   s ix   ir r ad iatio n   lev els  co n s t r ain ed   to   o b tai n   u p   to   f i v d if f er en cr ests   in   th P cu r v e.   T h is   r ep ea ts   f o r   e ac h   s ce n ar io ,   s u ch   th at  th G MPP  p o s itio n   v ar ies  wild ly   b e twee n   s tar tin g   at   th e   f ir s p ea k   an d   f in is h in g   o n   th “e d g e”   ( th e   f if th   p ea k ) .   T h i s   m eth o d   p u ts   th L MPP - av er s p r o p er t y   o f   th e   alg o r ith m   u n d er   s tr in g en s cr u tin y .   T ests   co n d u cted   o n   a   PV  s tr in g   m o d el   attac h ed   to   b o th   b y p ass   d io d e   an d   b o o s co n v e r ter   ar th e n   in s p e cted   v ia  p ar am eter s ,   in clu d in g   tr ac k in g   p r ec is io n ,   co n v er g e n ce   tim len g th ,   an d   s tead y - s tate  s tab ilit y .   T h is   f r am ewo r k   is   in ten d ed   to   v er if y   test in g   m ea s u r o f   s y s tem   ac cu r ac y ,   p er f o r m an ce   an d   d e p en d a b ilit y   f o r   o u td o o r   u s es   [ 1 ] - [ 3 ] ,   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   T h is   s tu d y   m ak es  t h r ee   m ain   co n tr ib u tio n s .   T h e   n u m b er   o n is   th e   c r ea tio n   o f   u n if ied   m u lti - s ce n ar io   test b ed ,   u n d er p in n in g   o n   th e   f if th   p ea k   s ce n ar io   wh i ch   was  id en tifie d   as  th e   h a r d e s p ar to   s ea r ch   b y   an y   way .   Seco n d ,   it  o f f er s   a   d ee p   s y n th esis   o f   p er f o r m an c tr ad e - o f f s class ical  alg o r ith m s   ar f ast  b u t   f ail,   wh ile  m etah eu r is tics   en s u r ( i n   th eo r y )   g lo b al   s ea r ch   i n   ex c h an g f o r   ex tr a   tim e.   T h ir d ,   b ased   o n   th test in g   d ata  we  p r o v id p r ac tical  g u id f o r   s y s tem   d esig n e r s   to   ch o o s am o n g   m u lti  o f   test ed   alg o r ith m s   th eir   s in g le  MPPT  alg o r ith m   th at  is   clo s er   to   th co n d itio n s   th ey   will  b wo r k in g   with   in   t h f ield ,   th e r ef o r e   h elp in g   th e m   av o i d   co m p lex   h y b r id   a p p r o ac h es.   T h s tr u ctu r o f   th is   ar ticle  i s   as  f o llo ws:   Sectio n   2   p r o v id es  s p ec if icatio n s   ab o u th e   PV  s y s tem ,   co n v er ter   an d   i r r ad iatio n   m o d elin g   d esig n .   Sectio n   3   p r e s en ts   th co m p ar ativ p er f o r m an ce   o f   th f o u r   alg o r ith m s ,   f o c u s in g   o n   r e v iew  o f   ac cu r ac y   an d   r esp o n s e   tim d y n am ics  as  well  as  an   an aly s is   o f   s ea r ch   f ailu r wh en   t h p ea k   p o in ass u m es  th last   p o s itio n .   Sectio n   4   d is cu s s es  cr o s s - s ce n ar io   s y n th esis   an d   p r ac tical  im p licatio n s   f o r   d es ig n   o f   c o n tr o ller s .   L astl y ,   Se ctio n   5   p r esen ts   r esear ch   f in d in g s   an d   s u g g ests   f u tu r s tu d y ,   f o cu s in g   o n   h ar d war e - in - th e - lo o p   v alid atio n   [ 2 ] ,   s en s itiv ity   s tu d ies   [ 1 5 ] ,   an d   o p tim izatio n   o f   co m p u tatio n al  l o ad   im p o s ed   i n   em b ed d ed   d ev ices   [ 2 5 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 4 2 2 - 1 4 3 8   1424   2.   M E T H O D   2 . 1 .     M o delin g   o f   c a s s ce na rio s   T h PV  s y s tem   o n   th is   r esea r ch   co n s is ts   o f   f iv e - m o d u le   p h o to v o ltaic  ( PV)   s tr in g   co n n ec ted   in   s er ies,  with   ea ch   m o d u le  eq u i p p ed   with   b y p ass   d io d es  to   p r ev en r ev e r s e - b ias  s tr ess   an d   h o t - s p o f o r m atio n   u n d er   n o n - u n i f o r m   ir r ad ian ce   [ 1 ] ,   [ 3 ] .   T h is   co n f ig u r atio n   s ce n ar io   was  s elec ted   to   g en er ate  m u lti - p ea k   p o wer v o ltag ( P V)   cu r v an d   f o r   e n ab lin g   s y s tem atic   ev alu atio n   o f   MPPT  alg o r i th m s   u n d er   p a r tial  s h ad in g   co n d itio n s   ( Fig u r 1 ) .   T h d etail  o f   tech n ical  s p ec if icatio n s   f o r   ea c h   m o d u le  is   lis ted   in   T ab le  1 .   B y p ass   d io d es  im p lem en ted   f o r   p r o v id in g   an   alter n ativ cu r r en p at h   wh en   ce lls   ar s h ad ed ,   r e d u cin g   o f   p o wer   lo s s   an d   f o r   p r e v en tin g   th e   d am ag e   im p ac t.   Un d e r   n o r m al  c o n d itio n s ,   th ese  d io d es  r em ain   r ev er s e - b iased h o wev er ,   wh e n   s h ad i n g   o cc u r s ,   th ey   will  b ec o m e   as  f o r war d - b iased ,   ac an d   allo win g   cu r r e n to   b y p ass   s h ad ed   ce lls .   T h is   d esig n   to   e n s u r es r ea lis tic  m o d elin g   o f   PV b e h av io r   u n d e r   d y n a m ic  ir r ad ian ce .   On   th is   r esear ch ,   th e r wer s ix   ir r ad ian ce   test b ed   s ce n a r i o s   to   em u late  u n if o r m   an d   al s o   p ar tial  s h ad in g   co n d itio n s   ( T ab le  2 ) .   Scen ar io   1   r ep r esen ts   u n if o r m   ir r ad ian ce   an d   p r o d u cin g   s in g le  p ea k ,   wh ile  o n   Scen ar io s   2 6   in tr o d u ce   th p r o ce s s   o f   m u ltip le  p ea k s ,   with   th GM PP   m ig r atin g   f r o m   th f ir s to   th f if th   p ea k .   T h is   s y s tem atic  v ar iatio n   will  ch allen g all  o f   alg o r it h m s   th at  ch o o s e ,   f o r   f in d in g   th ab ilit y   to   av o id   lo ca m ax im a   an d   tr ac k   th e   tr u GM PP ,   r e f lectin g   r ea l - wo r ld   s h a d in g   p atter n s   ca u s ed   b y   clo u d s   o r   o b s tr u ctio n s   [ 3 ] ,   [ 1 6 ] .           Fig u r e   1 .   Mo d eled   P ch a r a cter is tic  cu r v es f o r   s h ad in g   s c en ar io s       T ab le   1 .   Ph o t o v o ltaic  s p ec if ic atio n s   P a r a me t e r   V a l u e   M a x i m u m   p o w e r   ( p m p p )   6 0 0   W p   M a x i m u m   v o l t a g e   ( v m pp )   4 1 . 2 4   V   M a x i m u m   c u r r e n t   ( i m pp )   1 4 . 5 5   A   O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   ( v oc )   4 8 . 9 8   V   S h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t   ( i sc )   1 5 , 4 1   A   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   V oc   - 0 . 2 5 %/ ºC   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   I sc   0 . 0 4 5 % / º C     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       C o mp a r a tive  s tu d o f MP P T a lg o r ith o n   p h o to vo lta ic  s tr in g   u n d er  p a r tia l sh a d in g   ( Dikp r id Desp a )   1425   T ab le  2.   I r r ad ian ce   lev els f o r   p ar tial sh ad in g   s ce n ar i o s   S c e n a r i o   I r r a d i a n c e   ( W / m 2 )   M 1   M 2   M 3   M 4   M 5   1   1 , 0 0 0   1 , 0 0 0   1 , 0 0 0   1 , 0 0 0   1 , 0 0 0   2   1 , 0 0 0   9 0 0   8 0 0   7 0 0   6 0 0   3   1 , 0 0 0   8 5 0   7 0 0   5 5 0   4 0 0   4   1 , 0 0 0   8 0 0   6 0 0   4 0 0   2 0 0   5   9 5 0   6 0 0   3 5 0   2 5 0   1 5 0   6   9 5 0   3 5 0   2 0 0   1 0 0   50       2 . 2 .     M o delin g   s y s t em s   Af ter   th e   P - cu r v v ar iatio n s   test b ed s   wer alr ea d y   s im u lated ,   MPPT  was  p e r f o r m ed   with   f o u r   alg o r ith m s i)   P& O,   ii)  I n C ,   iii)  PS O,   an d   iv )   FP A.   T h tr ac k in g   p r o ce s s   was  d ev elo p ed   o n   MA T L AB - Simu lin k   R 2 0 2 1 s o f twar e,   a n d   u s in g   d is cr ete  f ix ed - s tep   s o lv er .   T h s tep   s ize  was set to   1 × 10 5  s ,   at  least   ten   tim es  f aster   th an   th PW p er io d ,   to   ac cu r ately   ca p tu r s witch in g   d y n am ics.  T h t o tal  s im u latio n   tim e   was  s et  to   1 . 5   s   p er   s ce n ar io ,   s u f f icien to   o b s er v e   f u ll  co n v er g en ce .   C ell  tem p er atu r e   was  f ix ed   s et  v alu at   2 5 °C ,   an d   s en s o r   n o is was d is ab led   to   is o late  alg o r ith m ic  p er f o r m a n ce .     T h ese  ass u m p tio n s   alig n   with   p r io r   MPPT  b en ch m a r k in g   s tu d ies  at  s ev er al  wo r k s   [ 2 ] ,   [ 3 ] ,   [ 2 6 ] .   T h e   MPPT  co n tr o ller   will  co m p u t e   th o p tim al  d u ty   c y cle  an d   ap p lies   it  to   th e   b o o s co n v er ter   to   r e g u late  PV   o u tp u t   v o ltag e.   C o n v e r ter   p ar am eter s   f o llo w   at  T ab le   3 in p u t/o u tp u t   ca p ac ito r s   in = out = 110 F in d u cto r   = 930 H ,   s witch in g   f r e q u en c y   = 5 k Hz ,   an d   l o ad   = 120 Ω .   T h ese  p ar am eter   v al u es  wer ch o s en   s o   th at  th e   in d u cto r   cu r r en r i p p le  r em ain ed   b elo w   1 0 %,  wh ile   o u tp u v o ltag r ip p les  ar o u n d   its   d u v alu d o es  n o ex ce e d   2 %.  T h is   en s u r es  s tab le  o p er atio n   d u r in g   MPPT  p er tu r b atio n s .   Fig u r 2   d e p icts   th s y s tem   ar ch itectu r test b ed ,   co n f ig u r e d   in   s tan d ar d   c o n f ig u r atio n   f o u n d   in   liter atu r as  PV  →  M PP T   →  b o o s co n v er ter   →  lo ad ,   wh ich   is   co m m o n   ch o ice  d u to   d ec o u p lin g   o f   th e   PV  o p er atin g   p o in t   f r o m   d o wn s tr ea m   lo a d s   wh ile  m ain tain in g   d y n am ic   in ter a ctio n s   r elev an f o r   b en ch m ar k in g   [ 3 ] .   T h is   s etu p   allo ws  f o r   s y s tem atic   test in g   o f   MPPT  alg o r ith m s   u n d er   m u ltip le  p ea k   P ch ar ac ter is tics   b r o u g h o n   b y   p ar tial sh ad in g .       T ab le   3 .   Par am eter   o f   th e   b o o s t c o n v er ter   P a r a me t e r   V a l u e   C1   1 1 0   µ F   C2   1 1 0   µ F   L   9 3 0   µ H   F   5   k H z   R   1 2 0   Ω           Fig u r e   2 .   Mo d elin g   s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 4 2 2 - 1 4 3 8   1426   2 . 3 .     M P P T   a lg o rit h m s   T h is   r esear ch   u s in g   4   MPPT  alg o r ith m s   f o r   e v alu ated t h er was  i)   P& O,   ii)   I n C ,   iii)  PS O,   an d     iv )   FPA .   P& p er tu r b s   th d u t y   cy cle  an d   r ev er s es d ir ec tio n   wh en   p o wer   d ec r ea s es; a  f ix ed   s tep   s ize  o f   0 . 0 0 1   was  u s ed   to   m in im ize  o s cillatio n   wh ile  m ain tain in g   ac c ep tab le  an d   c o n v er g en ce   s p ee d   [ 4 ] ,   [ 2 4 ] .   I n C   co m p ar es  d / d to   /   an d   a d ju s ts   th r ef er en ce   v o ltag e   d y n am ically an   ad a p tiv m ec h an is m   co m b in ed   with   b ase  s tep   s ize  o f   0 . 0 0 1   ac ce ler ates  co n v er g e n ce   f ar   f r o m   th MPP   [ 5 ] ,   [ 2 7 ] - [ 2 9 ] .   W h ile  PS alg o r ith m   was  co n f ig u r e d   with   5   p ar ticl es,  in er tia  weig h = 0 . 5 ,   an d   ac ce le r atio n   co ef f icien ts   1 = 1 . 5 an d   2 = 1 . 1 f o r   a v o id in g   p r em atu r e   co n v er g en ce   a n d   f o r   th e   p r eser v a tio n   o f   s war m   d i v er s ity   v elo city   clam p in g   an d   in er tia  r ed u ctio n   wer u s ed   [ 2 5 ] ,   [ 2 9 ] .   T o   r etain   g lo b al  s ea r c h   ca p ab ilit y   o v er   m u ltim o d al  P - lan d s ca p e   [ 1 0 ] ,   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] ,   FP ap p lied   s wit ch in g   p r o b ab ilit y   o f   0 . 8   an d   L ev y   f lig h s tep   s ize  o f   1 . 5   ac co r d in g   to   p r ev io u s   s tu d ies  th at  im p lem en d if f e r e n v ar ian ts   o f   FP A - b ased   MP PT  alg o r ith m   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] .   All  a lg o r ith m s   th at  wer f ix ed   in   th s ce n ar io   wer in i tialized   to   th s am v alu es  at   th b eg in n in g   o f   ea ch   s ce n a r io   an d   d u t y   cy cle  u p d ates c o in cid e d   with   th co n tr o l sam p lin g   p er io d ,   p r o v id i n g   f air   co m p a r is o n .     2 . 3 . 1 P er t urb a nd   o bs er v e   T h P& alg o r ith m   m eth o d   i s   tech n iq u u s ed   f o r   MPPT   [ 2 5 ] .   T h o p er atio n   o f   th is   te ch n iq u is   th at  th v o ltag o r   cu r r en o f   th PV  s y s tem   is   d is tu r b ed ,   an d   th p o wer   d if f e r en ce   g en er ated   f r o m   d is tu r b an ce   will  b m o n ito r e d .   I f   in cr ea s in g   p o wer ,   th p er tu r b atio n   p r o ce ed s   as  b ef o r e;  if   d ec r ea s in g ,   th p er tu r b atio n   r ev e r s es.  T h p r o ce s s   will  co n tin u u n til  th M PP   is   ac h iev ed ,   an d   wh ic h   is   wh en   th PV  s y s tem   o p er ates a t p ea k   e f f icien cy   [ 3 2 ] .   T h is   r elatio n s h ip   ca n   b e x p r ess ed   m ath em atica lly   as  ( 1 )   a n d   ( 2 ) .      = ( ) ( 1 )   ( 1 )      = ( ) ( 1 )   ( 2 )       L et  P   r ep r esen t th c h an g e   in   p o wer   an d   V   d en o te  th ch a n g i n   v o ltag e.   T h f l o wch ar t o f   th m eth o d   is   d ep icted   in   Fig u r 3 .             Fig u r 3.   Flo wch ar o f   p er tu r b   an d   o b s er v e       2 . 3 . 2 .   I ncre m ent a c o nd uct a nce   T h I n C   alg o r ith m   is   p o p u l ar   alg o r ith m   th at  u s ed   f o r   o p t im izin g   th p er f o r m an ce   o f   s o lar   p an els   b y   ac cu r ately   d eter m in in g   th e   MPP.  T h is   alg o r ith m   o p er ate s   b y   an aly zi n g   th e   s lo p o f   th p o wer - v o ltag ( P - V)   ch ar ac ter is tic  cu r v o f   s o la r   ce lls   [ 1 7 ] ,   [ 3 3 ] .   T h o p tim al  o p er atin g   p o in ts   v alu e,   s p ec if ically   th m ax im u m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       C o mp a r a tive  s tu d o f MP P T a lg o r ith o n   p h o to vo lta ic  s tr in g   u n d er  p a r tia l sh a d in g   ( Dikp r id Desp a )   1427   p o wer   v o ltag ( V MPP )   an d   cu r r en ( I MPP ) ,   ar in f l u en ce d   b y   en v ir o n m en tal  f ac to r s   s u ch   as   ir r ad ian ce   an d   also   th tem p er at u r v alu e.   T h e   M PP T   alg o r ith m   d y n am ically   a d ju s ts   th r ef e r en ce   v o ltag e   ( V ref )   f o r   en s u r i n g   th e   s o lar   p an el  o p er ates  at  th eir   m ax im u m   p o we r   p o in t   [ 3 4 ] .   Fig u r 4   d escr ib es   th f lo wch ar o f   in cr em e n tal  co n d u cta n ce .   T h is   r elatio n s h ip   ca n   b e x p r ess ed   m ath em atic ally   as  ( 3 ) .           =   0   ( 3 )     L et dP r ep r esen th ch an g in   p o wer   an d dV d en o te  th ch an g in   v o ltag e.   Sin ce   p o wer   is   th p r o d u ct  o f   v o ltag an d   cu r r en t ( i.e . ,   = . ) ,   th ab o v e q u atio n   ca n   b e   r ef o r m u lated   as f o llo ws:       = ( × )  =   +     ( 4 )     +   = 0   ( 5 )       =   ( 6 )     L et  dI   r ep r esen th cu r r e n ch an g e,   dV   r ep r esen th v o ltag e   ch an g e,   I   r ep r esen th cu r r e n t,  an d   V   r ep r esen t   th v o ltag e.   T h f lo wc h ar t o f   th m eth o d   is   d ep icted   in   Fig u r 4 .           Fig u r 4 .   Flo wch ar o f   in c r em en tal  co n d u ctan ce       2 . 3 . 3 .   P a rt icle  s wa rm   o pti m iza t io n   ( P SO )   T h PS is   an   o p tim izatio n   t ec h n iq u t h at  was  in tr o d u ce d   b y   Ken n e d y   a n d   E b er h a r t   [ 3 3 ]   b ased   o n   th f lo ck in g   b eh a v io r   o f   b i r d s   in   th eir   q u est  f o r   f o o d .   I is   b a s ed   o n   an   al g o r ith m   th at  u s es  th f ly in g   p ar ticles  in   th s ea r ch   d o m ain ,   m o v in g   b y   p r eser v in g   m em o r y   o f   Pb est  ( in d iv id u al  b est  p o s itio n )   an d   Gb est  ( g r o u p   b est  p o s itio n ) .   E s s en tially ,   d e v ices  s ea r ch   ad ju s t   t h eir   p o s itio n   d e p en d i n g   o n   th eir   o wn   e x p er ien ce   a n d   t h o s o f   o th er   p ar ticles  s o   th at  it  g iv es  lo ca as  well  a s   g lo b al  s ea r ch   ab ilit y   to   f in d   b etter   an d   ef f icien s o lu tio n s   [ 3 5 ] .   Par ticu la r ly ,   th f o r m u la f o r   in f o r m atio n   p ar ticles v el o city   u p d ate  ar e:    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 4 2 2 - 1 4 3 8   1428   + 1 =   ×   + 1    1 ( ) × (  + 2   ×    2 ( )   ×   (  )     ( 7 )     L et  1   r ep r esen th co g n itio n - o n ly   lear n in g   f ac to r ,   2   r ep r esen th s o cial - o n ly   lear n in g   f ac to r ,   an d     r ep r esen th in er tia  weig h t.  T h v ar iab le  s p ee d   o f   m o v e m en o f   th i - th   p ar ticles  d u r in g   th j - th   iter atio n   i s   d en o ted   as  j i V an d   th v ar iab le  p o s itio n   o f   th i - th   p ar ticle  d u r in g   th j - th   iter atio n   is   d en o ted   as  ,   T h f u n ctio n   r a n d1 ( )   g en er ates  v ar iab le  v alu b etwe en   0   an d   1   f r o m   th f ir s r an d o m   n u m b er   g e n e r ato r ,   an d   r a n d2 ( )   g en e r ates  v ar iab le  v alu e   b e twee n   0   an d   1   f r o m   t h s ec o n d   r an d o m   n u m b e r   g en er ato r .   T h e   ter m   P best   is   in d icate s   th b est p o s itio n   o f   th i - th   p ar ticle,   wh ile  G best   in d icatin g   th b est p o s itio n   f o r   all  p a r ticles.     + 1 = + 1 +   ( 8 )     W h er + 1   is   th p o s itio n   v ar iab le  o f   th i - th   u p d ate d   p ar ticle  d u r in g   th j - t h   iter atio n ,   + 1   is   th v elo city   v ar iab le  o f   th i - th   u p d ated   p a r ticle  d u r in g   th j - th   iter atio n a n   is   th p o s itio n   v ar ia b le  o f   th i - th   p ar ticle  d u r in g   th j - th   iter atio n .   T h e   f l o wch ar t o f   t h m eth o d   is   d ep i cted   in   Fig u r 5 .           Fig u r 5 .   Flo wch ar o f   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n       2 . 3 . 4 .   F lo wer   po llin a t io n a lg o rit hm   Po llin atio n   is   d iv id ed   in to   ab io tic  ( s elf - p o llin atio n )   an d   b io tic  ( cr o s s - p o llin atio n )   ty p es.  B io tic   p o llin atio n ,   p er f o r m ed   b y   ag e n ts   s u ch   as  b ee s ,   b ir d s ,   an d   b ats,  ac co u n ts   f o r   a p p r o x im ate ly   9 0 o f   t h to tal   p o llin atio n   p r o ce s s ,   wh ile  ab i o tic  p o llin atio n   ac co u n ts   f o r   a b o u 1 0 %   [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   FP em p lo y s   th is   p r in ci p le  f o r   o p tim izatio n ,   b alan cin g   s elf   an d   cr o s s - p o llin atio n   [ 3 8 ]   th r o u g h   p r o b a b ilit ies  r an g in g   f r o m   0   t o   1 .   FP A   im p lem en tatio n s   ad h e r to   ce r tain   r u les to   m im ic  th p o llin a tio n   p r o ce s s   ef f ec tiv ely   [3 9 ] [ 40 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       C o mp a r a tive  s tu d o f MP P T a lg o r ith o n   p h o to vo lta ic  s tr in g   u n d er  p a r tia l sh a d in g   ( Dikp r id Desp a )   1429   B io tic  p o llin atio n ,   also   k n o wn   as  cr o s s - p o llin atio n ,   in v o lv es  th e   g lo b al   m o v em en t   o f   p o llen   f o llo win g   th e   p atter n   o f   L ev y   f lig h t,  th e   p r im a r y   m ec h an is m   f o r   p o llen   d is tr ib u tio n .   T h i s   cr o s s - p o llin atio n   p r o ce s s   ca n   b d escr ib ed   b y   ( 9 ) .     + 1 = + + (   )   ( 9 )     W h er + 1   is   th u p d ated   s o lu tio n   p o s itio n   at  iter atio n   k   is   s o lu tio n   p o s itio n   at  iter atio n   k G b est   is   b est s o lu tio n   o f   p o llen   ( ) ,   an d   L   is   th L ev y   f ac to r .   L ev y   f ac t o r   p lay s   an   im p o r ta n t r o le  in   p o llen   m o v em e n d u r in g   th e   cr o s s - p o llin atio n   p r o ce s s   [ 3 6 ] .   Sin ce   th e   L ev y   f ac to r   af f ec ts   h o p o llen   m o v es,   th f lo o f   p o llen   m o v em en t T h r o u g h   th L ev y   f ac to r   m ec h a n is m   ca n   b r ep r e s en ted   b y   ( 1 0 ) .     =  ( )  (  2 ) 1 1 + ( > > 0 > 0 )   ( 1 0 )     T h lev y   f ac to r   L   is   d ef in ed   in   th co n tex o f   th s tan d ar d   g am m f u n ctio n   Γ( λ ) ,   wh ich   i s   v alid   f o r   S S 0 >0 ,   wh er e   λ   r e p r esen ts   th lam b d a   v alu b ased   o n   th c o n v e r g en ce   o f   1 . 5 .   Ab io tic  p o llin atio n ,   also   r ef er r ed   to   as   s elf - p o llin atio n ,   is   n atu r al   m ec h an is m   in   wh ich   f lo w er in g   p lan ts   au to n o m o u s ly   f ac ilit ate  th eir   o wn   p o llin atio n   with in   th e   s am p lan t,  with o u t   th i n v o lv e m en t   o f   ex ter n al  ag e n ts .   T h is   p o ll in atio n   p r o ce s s   is   m ath em atica lly   ex p r ess ed   in   ( 11 ).     + 1 = + ( )   ( 1 1 )     W h er        ar th e   p o s itio n s   o f   r a n d o m   s o lu tio n s   a   an d   b   f r o m   th p o p u latio n   at  iter atio n   k ,   an d     is   th lo ca l sear ch   r ep r esen tatio n   (     ( 0 , 1 ) ) .   T h f lo wch ar o f   th m et h o d   ca n   b e   ex p lain e d   in   Fig u r e   6 .           Fig u r e   6 .   Flo wch ar o f   f l o wer   p o llin atio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 4 2 2 - 1 4 3 8   1430   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     T est  s ce na rio   ca s e   T h P ch a r ac ter is tics   o b tain ed   f r o m   s ix   test s   to   ex am in th p e r f o r m an ce   o f   MPPT  alg o r ith m   u n d er   ir r ad ian c o n d itio n   ar e   s h o wn   in   Fig u r e   7 .   I n   s in g le  ir r ad ian ce   ( Scen ar io   1 ) ,   th er is   o n t y p o f   ir r ad ian ce ,   wh ich   cr ea tes  o n l y   o n MPP.  Scen ar io s   2   to   6   m im ic  p ar tial  s h ad in g   co n d itio n s   th at  cr ea te  m u ltip le  p ea k s   in   t h P c u r v with   o n GM PP   an d   f o u r   lo ca m a x im L MPPs .   T h GM MI   p o s itio n   d iv er g es  b etwe en   t h s ce n ar io s ,   s h o win g   as  th f if th   p ea k   f o r   S ce n ar io   2 ,   an d   f o u r th   p ea k   f o r   Scen ar io   3 ,   a n d   th ir d   p e ak   f o r   S ce n ar io   4 ,   an d   s ec o n d   p ea k   in   Scen ar io   5   b u o n ly   f ir s in   Scen ar io   6 .   T h e   tr ac k in g   ef f icien cy   ca n   b ca lc u lated   b ased   o n   t h v alu es  in   T ab le  4 ,   wh ich   lis ts   tr ac k ed   GM PP   p o wer   an d   v o ltag f o r   all   s ce n ar io s .   Su ch   s ce n a r io s   o f f er   a   s tr in g en t   f r am ew o r k   f o r   t h ev al u atio n   o f   alg o r i th m s   in   ter m s   o f   co n v er g en ce   r ate,   s tead y   s tate ,   an d   lo ca o p tim u m   r o b u s tn ess .           Fig u r e   7 . P - cu r v u n d er   v ar i o u s   test   s ce n ar io s       T ab le   4 . P cu r v d ata  u n d er   d if f er en t scen a r io s   N o .   C a se   P o w e r   V o l t a g e   (W)   (V)   1   S c e n a r i o   1   3 , 0 0 0 . 3 5   2 0 6 . 4 8   2   S c e n a r i o   2   1 , 9 7 6 . 0 7   2 1 8 . 4 1   3   S c e n a r i o   3   1 , 4 4 3 . 3 5   1 7 4 . 5 1   4   S c e n a r i o   4   1 , 1 5 6 . 6 3   1 2 8 . 7 7   5   S c e n a r i o   5   7 4 5 . 1 3   8 3 . 3 8   6   S c e n a r i o   6   5 2 5 . 6 8   3 8 . 1 7       3 . 2 .     P er f o r m a nce  a na ly s is   o f   M P P T   a lg o rit hm s   T h P& O,   I C ,   PS O,   an d   F PA  alg o r ith m s   ar e   em p lo y e d   to   t r ac k   MPP  u n d er   v ar io u s   s h ad in g   co n d itio n s   [ 1 6 ] ,   [ 4 1 ] .   T h tr ac k in g   r esu lts   in clu d p o wer ,   v o ltag e,   an d   tr ac k in g   tim v alu es ,   wh ich   ar u s ed   to   ca lcu late  th alg o r ith m ' s   ef f icien cy .   T h r esu ltin g   v o ltag e   i s   s en b y   th e   MPPT  to   th e   co m p ar ato r ,   wh ile  th e   p o wer   an d   tr ac k in g   tim in d icate   th ef f ec tiv en ess   o f   th alg o r ith m   in   f in d in g   th MPP.  T h ef f icien cy   o f   t h e   alg o r ith m   is   ca lcu lated   f r o m   t h r atio   o f   th tr ac k e d   p o wer   t o   th ac tu al  MPP to   co m p ar t h m eth o d s   u s ed .   Un d er   u n if o r m   ir r ad ian ce   ( Sc en ar io   1 ) ,   Fig u r 8   a n d   T ab le   5   s h o th at  FP an d   PS a ch iev th e   h ig h est tr ac k ed   p o wer   o f   2 9 8 5 . 1 7   W   at  2 0 9 . 3 0   V,   co r r esp o n d in g   to   an   ef f icien c y   o f   9 9 . 4 9 4 %.  Ho wev er ,   th ese   alg o r ith m s   r eq u ir lo n g er   f o r   s ettlin g   tim es ( 0 . 7 5 3   s   an d   0 . 9 3 7   s )   an d   ex h ib it si g n if ican t o s cillatio n s ,   in   p o wer   an d   v o ltag p r o f iles .   I n   co n tr a s t,  I n C   an d   P& c o n v e r g r a p id ly   with in   0 . 0 4 9   s   to   ap p r o x im ately   to   2 9 7 7 . 9 9   W   an d   2 0 1 . 6 6   with   m in im al  o s cillatio n ,   alth o u g h   t h eir   e f f icien cy   ca p ab ilit y   is   s lig h tly   lo wer   at  9 9 . 2 5 5 %.   T h ese  r esu lts   in d icate   th at   I n C   an d   P& alg o r ith m   o u tp er f o r m   in   d y n am ic  r esp o n s an d   s tab ilit y ,   wh ile  FP A   an d   PS alg o r ith m   o f f er   m ar g in ally   b etter   ef f icien c y   at  th e x p en s o f   s lo wer   c o n v e r g en ce .       T ab le  5.   T est  r esu lts   o f   MPPT  alg o r ith m s   u n d er   S ce n a r io   1   A l g o r i t h m   Ti me   ( s)   P o w e r   ( W )   V o l t a g e   ( V )   Ef f i c i e n c y   ( %)   FPA   0 . 7 5 3   2 9 8 5 . 1 7 0   2 0 9 . 2 9 5   9 9 . 4 9 4   PSO   0 . 9 3 7   2 9 8 5 . 1 7 0   2 0 9 . 2 9 5   9 9 . 4 9 4   I n C   0 . 0 4 9   2 9 7 7 . 9 9 0   2 0 1 . 6 6 1   9 9 . 2 5 5   P &O   0 . 0 4 9   2 9 7 7 . 9 9 0   2 0 1 . 6 6 1   9 9 . 2 5 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       C o mp a r a tive  s tu d o f MP P T a lg o r ith o n   p h o to vo lta ic  s tr in g   u n d er  p a r tia l sh a d in g   ( Dikp r id Desp a )   1431     ( a)     ( b )     Fig u r 8 .   C o m p a r is o n   o f   MPPT  p er f o r m an ce   u n d e r   S ce n ar io   1 : ( a)   p o wer   tr ac k in g   r esp o n s e   an d     ( b )   v o ltag p r o f ile       I n   test b ed   f o r   Scen ar io   2 ,   in tr o d u ce s   p ar tial sh ad in g   p r o ce s s   with   th GM PP   lo ca ted   at  th f if th   p ea k .   Fig u r 9   an d   T ab le  6   r e v ea t h at  I n C   an d   P& alg o r ith m   d eliv er ed   s u p e r io r   p er f o r m an ce ,   co n v er g in g   with in   0 . 0 3 8   s   to   a p p r o x im ately   1 9 6 5 . 8 5   W   a n d   1 9 6 5 . 8 4   W ,   with   ef f icien cies  v alu e   was  9 9 . 4 8 3 an d   9 9 . 4 8 2 %,   r esp ec tiv ely .   FP an d   PS alg o r ith m ,   o n   t h o th e r   h a n d ,   r e q u ir lo n g er   s ettlin g   tim es  ( 0 . 9 1 8   s   an d   1 . 3 8 1   s )   an d   ex h ib it  o s cillato r y   b eh av io r ,   ac h iev in g   s lig h tly   lo wer   ef f icien cies  o f   9 9 . 0 4 5 %.  T h e s f in d in g s   ca n   b e   co n clu d e d   th at   I n C   an d   P& alg o r ith m   m ai n tain   h ig h   ac c u r ac y   an d   s tab ilit y   u n d er   m o d er ate  co m p lex ity ,   wh er ea s   FP an d   PS tr ad s p ee d   f o r   g lo b al  s ea r ch   ca p a b ilit y .   T h test b ed   f o r   S ce n ar io   3 ,   w h er GM PP   is   o n   th f o u r t h   p ea k   s h o wed   th at  FP an d   PS alg o r ith m   h av s lig h tly   h ig h er   ef f icien cies,  9 9 . 4 2 2 wh ile  I n C   an d   P& ac h iev ed   ef f icien cie s   o f   9 9 . 3 5 6 an d   9 9 . 3 5 0 %,  r esp ec tiv ely   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 0   an d   T ab le  7 .   On   th c o n tr ar y ,   I n C   an d   P & co n v e r g m u ch   q u ick er   ( 0 . 0 5 0   s   an d   0 . 0 5 1   s )   with   n o   o s cillatio n   wh ile  FP A   an d   PS tak m o r e   th an   o n e   s ec o n d s   to   s tab ilize  an d   s h o s u b s tan tial  tr an s ien o s cillatio n s .   T h is   s itu atio n   h ig h lig h ts   th s p ee d ac cu r ac y   tr ad e - o f f   b etwe en   lo ca l a n d   g l o b al  s ea r ch   m et h o d s .       T ab le  6 .   T est  r esu lts   o f   MPPT  alg o r ith m s   u n d er   S ce n a r io   2   A l g o r i t h m   Ti me   ( s)   P o w e r   ( W )   V o l t a g e   ( V )   Ef f i c i e n c y   ( %)   FPA   0 . 9 1 8   1 9 5 7 . 2 0 0   2 2 0 . 2 9 1   9 9 . 0 4 5   PSO   1 . 3 8 1   1 9 5 7 . 2 0 0   2 2 0 . 2 9 1   9 9 . 0 4 5   I n C   0 . 0 3 8   1 9 6 5 . 8 5 0   2 1 9 . 3 1 1   9 9 . 4 8 3   P &O   0 . 0 3 8   1 9 6 5 . 8 4 0   2 1 9 . 0 9 7   9 9 . 4 8 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.