Maximum Power Point Tracking (MPPT) menggunakan metode Particle Swarm Optimization (PSO) untuk Photovoltaic Array yang tertutup bayangan sebagian

Muzaki, Khafit Imron (2022) Maximum Power Point Tracking (MPPT) menggunakan metode Particle Swarm Optimization (PSO) untuk Photovoltaic Array yang tertutup bayangan sebagian. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 10311810000041-Non_Degree.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (14MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu tantangan yang harus dihadapi pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) rooftop dalam pengoperasiannya setiap hari adalah adanya potensi sebagian permukaan Photovoltaic Array (PV Array) pada PLTS rooftop tertutupi bayangan yang ditimbulkan oleh objek di sekitar seperti gedung maupun pepohonan. Bayangan yang menutupi sebagian permukaan PV Array berpotensi menyebabkan munculnya beberapa titik puncak daya atau Maximum Power Point (MPP) pada kurva daya-tegangan (P-V) dari PV Array. Maximum Power Point Tracking (MPPT) konvensional seperti algoritma Pertube & Observe (P&O) mudah terjebak pada titik MPP lokal, sehingga daya listrik yang dihasilkan PV Array tidak optimal. PT. PLN UPDL Padang selaku mitra industri pada Proyek Akhir ini bekerjasama dengan Departemen Teknik Elektro Otomasi untuk mengembangkan MPPT yang mampu mengoptimalkan daya listrik PV Array dalam kondisi tertutup bayangan sebagian. Proyek akhir ini membangun MPPT dengan metode Particle Swarm Optimization (PSO) untuk mengatasi permasalahan yang telah disebutkan. PSO beroperasi dengan menyebar partikel (dutycycle) pada area kurva P-V serta melakukan perncarian melalui iterasi untuk menemukan titik MPP global secara akurat, sehingga selain tidak mudah terjebak pada titik MPP lokal juga dihasilkan daya listrik PV Array yang optimal. Algoritma PSO ditanamkan pada mikrokontroler untuk mengendalikan mekanisme switching pada DC to DC Boost Converter dalam proses pelacakan titik MPP global pada kurva P-V dari PV Array. Untuk mengetahui keefektifan dari MPPT yang telah dibangun, digunakan dua buah metode pengujian yaitu simulasi dan eksperimen pada PV Array berkapasitas 75 watt peak dengan konfigurasi 5 string. Hasil pengujian menunjukan bahwa MPPT menggunakan metode PSO mampu memanen daya listrik PV Array lebih optimal daripada MPPT menggunakan metode P&O. Dengan menggunakan skema uniform maupun skema tertutup bayangan sebagian yang telah ditentukan, rata-rata efisiensi pemanenan daya listrik PV Array menggunakan MPPT dengan Metode PSO dan P&O berdasarkan hasil pengujian secara simulasi masing-masing adalah sebesar 66,23% dan 58,30%. Sedangkan rata-rata efisiensi pemanenan daya listrik PV Array menggunakan MPPT dengan Metode PSO dan P&O berdasarkan hasil pengujian secara eksperimen masing-masing adalah sebesar 52,35% dan 38,79%.
===================================================================================================================================
One of the challenges that must be faced by the Rooftop Solar Plant (R-SPP) in its daily operation is the potential for some of the PV Array surface to be covered by shadows caused by surrounding objects such as buildings or trees. The shadow that covers part of the surface of the PV Array has the potential to the appearance of several peak power points or Maximum Power Points (MPP) on the power-voltage (P-V) curve of the PV Array. Conventional Maximum Power Point Tracking (MPPT) such as the Pertube & Observe (P&O) algorithm is easily trapped at the local MPP point so that the electrical power generated by the PV Array is not optimal. Therefore, MPPT must use another method that can solve the problem of optimizing the electrical power of the PV Array, especially in partially shaded conditions. PT. PLN UPDL Padang as an industrial partner in this Final Project is collaborating with the Department of Electrical Automation Engineering to develop an MPPT capable of optimizing the electric power of the PV Array in a partially shaded condition. This final project builds MPPT using The Particle Swarm Optimization (PSO) method to overcome the problems that have been mentioned. PSO operates by spreading particles (duty-cycle) in the P-V curve area and searching through iterations to find the global MPP point accurately so that in addition to not being easily trapped at local MPP points, optimal PV Array electrical power is also generated. The PSO algorithm is embedded in the microcontroller to control the switching mechanism on the DC to DC Boost Converter in the process of tracking global MPP points on the P-V curve of the PV Array. To determine the effectiveness of the MPPT that has been built, two test methods were used, namely simulation and experiment on a PV Array with a capacity of 75 watts peak with a configuration of 5 strings. The test results show that MPPT using the PSO method can generate the PV Array electrical power more optimally than MPPT using the P&O method. By using a uniform scheme or a partially shaded scheme that has been determined, the average efficiency of PV Array power generated using MPPT with PSO and P&O methods based on simulation test results is 66.23% and 58.30%, respectively. Meanwhile, the average efficiency of generated electric power from PV Array using MPPT with PSO and P&O methods based on experimental test results are 52.35% and 38.79%, respectively.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Additional Information:	RSEO 621.47 Muz m-1 2022 3100022097040
Uncontrolled Keywords:	Boost Converter, Global Maximum Power Point, Maximum Power Point, Tracking, Particle Swarm Optimization, Photovoltaic Array, Tertutup Bayangan Sebagian
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ810.5 Solar energy
Divisions:	Faculty of Vocational > 36304-Automation Electronic Engineering
Depositing User:	Anis Wulandari
Date Deposited:	23 Dec 2025 07:59
Last Modified:	23 Dec 2025 07:59
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/129135

Actions (login required)

View Item