i
PEMODELAN DAN SIMULASI MAXIMUM POWER POINT
TRACKER (MPPT) PADA SISTEM PANEL SURYA
(PHOTOVOLTAIC SOLAR PANEL) MENGGUNAKAN
METODE POWER FEEDBACK DAN VOLTAGE FEEDBACK
Disusun Oleh:
Nama : Yangmulia Tuanov Sitorus
NRP : 0722078
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung, Indonesia,
ABSTRAK
Peran Maximum Power Point Tracker (MPPT) pada sistem panel surya adalah untuk mengoperasikan titik kerja dari modul panel surya agar berada pada
Maximum Power Point (MPP), sehingga transfer daya dari modul dapat
dimaksimalkan, dan efisiensi sistem panel surya dapat ditingkatkan. Sistem panel surya terdiri dari modul panel surya, MPPT, dan baterai. Setiap komponen pada sistem panel surya dimodelkan ke dalam Simulink-Matlab™. Pada tugas akhir ini, digunakan metode MPPT voltage feedback dan power feedback karena kedua metode tersebut cukup sederhana dan mudah untuk diimplementasikan. Selanjutnya, kedua metode MPPT tersebut disimulasikan pada tiga kondisi yang berbeda, yaitu kondisi ideal, kondisi kenaikan radiasi matahari secara perlahan, dan kondisi perubahan radiasi matahari serta suhu modul panel surya secara cepat dan tidak beraturan. Melalui ketiga kondisi tersebut, kinerja dari metode power
feedback dan voltage feedback akan dianalisa dan dibandingkan. Hasil simulasi
menunjukkan bahwa efisiensi sistem panel surya ketika menggunakan metode
power feedback lebih tinggi jika dibandingkan dengan metode voltage feedback.
ii
MODELING AND SIMULATION OF MAXIMUM POWER
POINT TRACKER (MPPT) IN PHOTOVOLTAIC SOLAR
PANEL SYSTEM USING VOLTAGE FEEDBACK AND
POWER FEEDBACK METHOD
Composed by:
Name : Yangmulia Tuanov Sitorus
NRP : 0722078
Departement of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University,
Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung, Indonesia,
ABSTRACT
The role of Maximum Power Point Tracker (MPPT) is to operate solar panel module at its Maximum Power Point (MPP) so as the power transfer from module can be maximized, and the efficiency of solar panel system can be increased. The system consists of a solar panel module, a MPPT, and a battery. Each component is modeled into the Simulink-Matlab™. In this final project, MPPT with voltage feedback and power feedback methods are used since both method are relatively simple and easy to implement. Furthermore, both methods will be simulated in three different conditions including ideal condition, slowly increasing solar radiation, and rapidly-irregularly change of solar radiation and temperature of solar panel module. Through those conditions, the performance of MPPT voltage feedback and power feedback method are analyzed and compared. Simulation shows that efficiency of solar panel system with power feedback method is higher than voltage feedback method.
iii
II.2 Panel Surya (Photovoltaic Solar Panel) ... 5
II.2.1 Tinjauan Umum Panel Surya... 5
II.2.2 Prinsip Dasar Teknologi Panel Surya... 6
II.2.3 Pemodelan Sel Surya (Photovoltaic Cell)... 7
II.2.3.1 Sel Surya Ideal... 7
II.2.3.2 Sel Surya Tidak Ideal... 10
II.2.4 Faktor Pengoperasian Sel Surya... 12
II.2.5 Pemodelan Modul Panel Surya... 15
II.2.6 Pemodelan Solar Array... 16
II.3 Konverter DC-DC... 18
iv
II.3.2 Rangkaian Ekuivalen Model Konverter DC-DC Buck-Boost... 20
II.3.3 Pendekatan Sinyal-Sinyal Kecil... 23
II.3.4 Prinsip Volt-Second Balanced dan Charged-Balanced... 24
II.3.5 MOSFET Switching Loss... 25
II.3.6 Penentuan Ripple Tegangan (∆VO) dan Ripple Arus (∆IL) ... 26
II.3.7 Pemodelan Konverter DC-DC Buck-Boost... 28
II.4 Baterai ... 31
III.4.1 Algoritma Perturb and Observe (P&O) ... 41
III.4.2 Algoritma Incremental Conductance (InC) ... 45
III.5 Spesifikasi Desain Konverter DC - DC Buck-Boost... 50
BAB IV SIMULASI DAN EVALUASI... 53
IV.1 Pendahuluan... 53
IV.2 Pemodelan Sistem... 55
IV.2.1 Modul Panel Surya... 55
IV.2.2 Baterai (Lead-Acid )... 56
IV.2.3 Konverter DC-DC Buck-Boost... 57
IV.2.4 Pengendali MPPT... 58
IV.3 Simulasi MPPT... 59
IV.3.1 Kinerja MPPT pada saat kondisi ideal... 59
IV.3.1.1 Menggunakan Baterai 12V... 61
IV.3.1.2 Menggunakan Baterai 12V (Dirangkai seri) ... 73
v
IV.3.3 Kinerja MPPT pada kondisi perubahan radiasi matahari dan suhu
modul panel surya secara cepat dan tidak beraturan... 86
BAB V PENUTUP ... 93
V.1 Kesimpulan ... 93
V.2 Saran ... 94
DAFTAR PUSTAKA ... 95 LAMPIRAN A – PEMODELAN KOMPONEN-KOMPONEN PADA SISTEM
PANEL SURYA KEDALAM SIMULINK™... A-1 LAMPIRAN B – PARAMETERPARAMETER PADA BLOK SIMULINK™
vi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II.1 Sel surya, modul panel surya, dan solar array... 6
Gambar II.2 Photovoltaic effect... 6
Gambar II.3 Model sel surya ideal... 7
Gambar II.4 Kurva I-V sel surya... 8
Gambar II.5 Tiga parameter sel surya... 9
Gambar II.6 Sel surya ketika short-circuit dan open-circuit... 10
Gambar II.7 Pengaruh tahanan seri (Rs) dan tahanan paralel (Rp) terhadap kurva I-V pada sel surya... 10
Gambar II.8 Tahanan seri (Rs) pada sel surya... 11
Gambar II.9 Model sel surya tidak ideal... 12
Gambar II.10 Pengaruh temperatur terhadap karakteristik kurva I-V pada sel surya... 13
Gambar II.11 Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap karakteristik kurva I-V pada sel surya... 14
Gambar II.12 Pemodelan modul panel surya yang terdiri dari susunan seri sel surya... 15
Gambar II.13 Pengaruh susunan sel surya yang terhubung secara seri terhadap kurva I-V... 16
Gambar II.14 Pemodelan solar array yang terdiri dari kombinasi susunan seri-paralel modul panel surya... 16
Gambar II.15 Kombinasi seri-paralel pada modul-modul panel surya menjadi solar array... 17
Gambar II.16 Sirkuit konverter DC-DC buck boost... 18
Gambar II.17 Pemodelan konverter DC-DC buck-boost... 19
vii
Gambar II.19 Rangkaian ekuivalen konverter DC-DC buck-boost ketika switch tertutup selang waktu DTs, dan ketika switch terbuka selang waktu
D’Ts... 21
Gambar II.20 Bentuk gelombang tegangan induktor VL pada konverter DC-DC buck-boost... 22
Gambar II.21 Hubungan antara duty cycle (D) dengan conversion ratio pada konverter buck-boost tidak ideal, melibatkan pengaruh MOSFET switching loss... 29
Gambar II.22 Hubungan antara duty cycle (D) dengan efisiensi konverter DC-DC buck-boost... 30
Gambar II.23 Hubungan antara tahanan input dan tahanan output pada konverter DC-DC buck-boost sebagai fungsi dari duty cycle... 31
Gambar II.24 Sirkuit sederhana baterai... 32
Gambar III.1 Kurva arus-tegangan (I-V) pada modul panel surya... 33
Gambar III.2 Sistem pengisian baterai 12 V pada kondisi radiasi dan suhu konstan... 34
Gambar III.3 Komponen dasar MPPT, diagram blok mekanisme matching impedance, dan transfer daya ke beban dengan variasi nilai Rin... 35
Gambar III.4 Prinsip kerja metode voltage feedback... 37
Gambar III.5 Diagram blok metode voltage feedback... 38
Gambar III.6 Diagram alur algoritma tegangan konstan... 40
Gambar III.7 Diagram blok metode power feedback... 41
Gambar III.8 Cara kerja algoritma perturb and observe (P&O)... 42
Gambar III.9 Diagram alur algoritma perturb and observe (P&O)... 44
viii
Gambar III.11b Perilaku algoritma InC dan P&O pada saat terjadi kenaikan
radiasi matahari secara tiba-tiba... 48
Gambar III.12 Diagram alur algoritma InC... 49
Gambar IV.1 Pemodelan sistem panel surya pada Simulink™... 54
Gambar IV.2 Blok MinMax Running Resettable pada simulink library browser... 54
Gambar IV.3 Blok Simulink™ modul panel surya dan solar array... 55
Gambar IV.4 Blok Simulink™ baterai 12V... 56
Gambar IV.5 Blok Simulink™ baterai 24V... 57
Gambar IV.6 Blok Simulink™ konverter DC-DC buck-boost... 57
Gambar IV.7 Blok Simulink™ pengendali MPPT... 59
Gambar IV.8 Kurva I-V, dan kurva P-V modul panel surya pada saat kondisi ideal... 60
Gambar IV.9aKinerja MPPT melalui kurva I-V pada kondisi ideal, menggunakan baterai 12V……….. 61
Gambar IV.9b Kinerja MPPT melalui kurva P-V pada kondisi ideal, menggunakan baterai 12V………….……….. 62
Gambar IV.10 Plot arus, tegangan, dan daya ketika menggunakan nilai dD sebesar 0,001... 64
Gambar IV.11Perubahan nilai duty cycle yang disertai dengan perubahan tahanan modul panel surya (Rin) dan tahanan ekuivalen baterai (RO) …. 65 Gambar IV.12Plot arus, tegangan, dan daya ketika menggunakan nilai dD sebesar 0,001………….……… 67
Gambar IV.13 Plot daya ketika menggunakan nilai dD sebesar 0,02 dan 0,0009... 69
Gambar IV.14Grafik peningkatan efisiensi sistem panel surya ketika menggunakan nilai dD sebesar 0,0009; 0,001; 0,01; 0,02... 70
Gambar IV.15Plot daya ketika menggunakan algoritma P&O dengan nilai dD sebesar 0,001 dan 0,01……… 71
ix
Gambar IV.17a Kinerja MPPT melalui kurva I-V pada kondisi ideal, ketika menggunakan 2 buah baterai 12V yang dirangkai seri menjadi 24V... 74 Gambar IV.17b Kinerja MPPT melalui kurva P-V pada kondisi ideal, ketika
menggunakan 2 buah baterai 12V yang dirangkai seri menjadi 24V... 74 Gambar IV.18Kurva I-Vdan kurva P-V modul panel surya pada kondisi
kenaikan radiasi secara perlahan ……… 77 Gambar IV.19Kinerja MPPT melalui kurva I-V dan kurva P-V pada kondisi
kenaikan radiasi secara perlahan……… 78 Gambar IV.20 Lingkaran A dan B pada kurva P-V yang telah diperbesar... 79 Gambar IV.21 Plot daya ketika sistem tidak menggunakan MPPT... 80 Gambar IV.22Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT (metode voltage
feedback) dengan nilai dD sebesar 0,001 dan 0,01………. 82
Gambar IV.23 Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT metode power
feedback (algoritma P&O), dengan nilai dD sebesar 0,01 dan
0,001 ……… 83 Gambar IV.24 Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT metode power
feedback (algoritma InC), dengan nilai dD sebesar 0,01 dan
0,001……… 84
Gambar IV.25Grafik peningkatan efisiensi sistem panel surya pada kondisi kenaikan radiasi matahari secara perlahan, ketika menggunakan MPPT dengan metode voltage feedback dan power feedback…. 86 Gambar IV.26aPlot radiasi matahari selama 120 detik……..……… 86 Gambar IV.26bPlot suhu modul panel surya selama 120 detik………. 87 Gambar IV.27Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT metode voltage
feedback, dengan nilai dD sebesar 0,001 dan 0,01………. 88
Gambar IV.28Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT metode power
feedback (algoritma P&O), dengan nilai dD sebesar 0,001 dan
x
Gambar IV.29Plot daya ketika sistem menggunakan MPPT metode power
feedback (algoritma InC), dengan nilai dD sebesar 0,001 dan
0,01……….. 91 Gambar IV.30 Grafik peningkatan efisiensi sistem panel surya pada kondisi
xi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel III.1 Spesifikasi desain konverter DC-DC buck-boost... 50 Tabel IV.1 Parameter modul SM55... 56 Tabel IV.2 Kinerja MPPT dengan metode voltage feedback pada kondisi
ideal………. 70 Tabel IV.3 Kinerja MPPT menggunakan algoritma P&O pada kondisi Ideal.. 71 Tabel IV.4 Kinerja MPPT menggunakan algoritma InC pada kondisi Ideal… 72 Tabel IV.5 Kinerja MPPT dengan metode voltage feedback pada kondisi ideal,
menggunakan 2 buah baterai 12V yang dirangkai secara seri... 75 Tabel IV.6 Kinerja MPPT dengan metode power feedback (algoritma P&O)
pada kondisi ideal, menggunakan 2 buah baterai 12V yang dirangkai secara seri... 75 Tabel IV.7 Kinerja MPPT dengan metode power feedback (algoritma InC) pada
kondisi ideal, menggunakan 2 buah baterai 12V yang dirangkai secara seri………. 75 Tabel IV.8 Kinerja MPPT dengan metode voltage feedback, pada kondisi
kenaikan radiasi matahari secara perlahan……….. 81 Tabel IV.9 Kinerja MPPT dengan metode power feedback (algoritma P&O),
pada kondisi kenaikan radiasi matahari secara perlahan ..………. 82 Tabel IV.10 Kinerja MPPT dengan metode power feedback (algoritma InC),
pada kondisi kenaikan radiasi matahari secara perlahan..……….. 84 Tabel IV.11 Kinerja MPPT dengan metode voltage feedback, pada kondisi
perubahan radiasi matahari dan suhu modul panel surya secara cepat dan tidak beraturan ……….. 87 Tabel IV.12 Kinerja MPPT dengan algoritma P&O, pada kondisi perubahan
xii
LAMPIRAN A
A.1 Pemodelan Modul Panel Surya dan Solar Array.
A.1.1 Pemodelan persamaan untuk mencari IPV (Persamaan 4.2 : Blok berwarna
A.1.2 Pemodelan persamaan untuk mencari IO (T) (Persamaan 4.1 : Blok berwarna
biru muda)
A.1.4 Pemodelan persamaan untuk mencari karakteristik kurva I-V Solar Array (Persamaan 2.15 : blok berwarna biru tua)
A.2 Pemodelan Baterai 12V dan 24V A.2.1 Pemodelan Baterai 12V
A.3 Pemodelan Konverter DC-DC Buck-Boost
A.3.2 Pemodelan MOSFET switching loss (4.5)
A.4.1 Pemodelan Algoritma Tegangan Konstan
A.4.2 Pemodelan Algoritma P&O
A.5 Pemodelan Radiasi Matahari dan Suhu Modul Surya
A.5.2 Pemodelan Kondisi II (Kenaikan Radiasi Matahari Secara Perlahan)
LAMPIRAN B
PARAMETER-PARAMETER PADA BLOK
B.1 Modul Panel Surya dan Solar Array.
%Deklarasi fungsi2 Modul Panel Surya dan Solar Array
K=1.381*10^-23; % Konstanta Boltzmann (J/K)
LAMPIRAN C
BAB I PENDAHULUAN 1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Masalah
Setiap manusia pada umumnya sangat bergantung pada sumber energi listrik yang tidak dapat diperbaharui, seperti batubara dan minyak bumi (bahan bakar fosil). Bahan bakar ini memiliki kelemahan, yaitu keberadaannya semakin lama akan semakin berkurang, dan juga tidak ramah lingkukan karena proses pembakaran yang dilakukan akan menghasilkan polusi udara berupa gas emisi CO2, yaitu gas yang dapat menyebabkan efek rumah kaca. Di masa mendatang
konsumsi energi akan semakin meningkat, namun ketersediaan bahan bakar fosil akan semakin berkurang. Hal tersebut menyebabkan penelitian untuk menemukan sumber energi alternatif menjadi isu penting pada saat ini. Salah satunya adalah penelitian mengenai sumber energi matahari.
Sumber energi matahari memiliki kelebihan yaitu ketersediaan sumber energi terjamin dan ramah lingkungan. Piranti yang digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan dari intensitas cahaya matahari menjadi energi listrik adalah photovoltaic solar panel / panel surya. Namun, terdapat kendala pada aplikasi panel surya, yaitu ketidak-linieran pada tahanan input panel surya yang akan sangat berpengaruh terhadap efisiensi panel surya ketika terhubung dengan suatu beban. Dengan tahanan input yang tidak linier, maka ketika panel surya digunakan untuk mensuplai daya ke suatu beban, transfer daya ke beban menjadi tidak maksimal dan efisiensi panel surya akan berkurang.
Untuk mengatasi kendala tersebut, maka diperlukan Maximum Power
Point Tracker (MPPT) agar panel surya dapat bekerja pada titik daya
maksimumnya / maximum power point (MPP), sehingga transfer daya ke beban dapat dimaksimalkan dan efisiensi pada panel surya dapat ditingkatkan. Terdapat beberapa metode MPPT yang digunakan, seperti metode voltage feedback, power
BAB I PENDAHULUAN 2
Universitas Kristen Maranatha I.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan di atas, maka masalah yang akan dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah :
1. Bagaimana prinsip kerja Maximum Power Point Tracker (MPPT) dalam meningkatkan efisiensi pada sistem panel surya?
2. Bagaimana perbandingan antara metode MPPT voltage feedback dan
power feedback dalam meningkatkan efisiensi pada sistem panel surya?
I.3 Tujuan
Tujuan dari penulisan tugas akhir dengan judul, “Pemodelan dan Simulasi
Maximum Power Point Tracker (MPPT) Pada Sistem Panel Surya (Photovoltaic
Solar Panel) Menggunakan Metode Power Feedback dan Voltage Feedback”
adalah :
1. Menjelaskan prinsip kerja Maximum Power Point Tracker (MPPT).
2. Memodelkan, mensimulasikan, dan menganalisa pengaruh MPPT terhadap efisiensi sistem panel surya pada saat menggunakan metode power
feedback dan voltage feedback.
I.4 Pembatasan Masalah
Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, permasalahan dibatasi dalam beberapa hal, yaitu :
1. Spesifikasi modul panel surya yang dimodelkan adalah tipe SM55 dengan daya maksimal yang dihasilkan sebesar 55 Watt.
2. Komponen-komponen pada konverter DC-DC buck-boost dimodelkan dengan beberapa asumsi sebagai berikut:
• Transistor (sebagai switch/saklar) memiliki tahanan konduksi konstan.
• Dioda memiliki tegangan konduksi konstan. • Induktor memiliki tahanan dalam.
BAB I PENDAHULUAN 3
Universitas Kristen Maranatha I.5 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah :
1. Studi literatur dari buku, jurnal ilmiah, dan kumpulan tesis yang berkaitan dengan Maximum Power Point Tracker (MPPT), panel surya, konverter DC-DC, dan baterai.
2. Memodelkan sistem panel surya (terdiri atas : Modul panel surya, MPPT, konverter DC-DC buck-boost, dan baterai), dengan bantuan software Simulink-Matlab™, berdasarkan pada persamaan matematika.
3. Menganalisis data-data yang diperoleh berdasarkan hasil simulasi pada sistem panel surya dengan menggunakan software Matlab™.
4. Melakukan evaluasi terhadap data-data yang diperoleh.
I.6 Sistematika Penulisan
Penyusunan laporan tugas akhir ini akan diuraikan dalam beberapa bab, dan masing – masing bab terdiri dari beberapa sub bab. Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dibahas secara lengkap mengenai konsep dasar dari setiap komponen sistem panel surya (Panel surya : Sel surya, modul panel surya, dan
solar array; Konverter DC-DC buck-boost; Baterai). Melalui bab ini juga akan
BAB I PENDAHULUAN 4
Universitas Kristen Maranatha BAB III MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT)
Pada bab ini akan dibahas prinsip kerja dari Maximum Power Point Tracker (MPPT) dalam meningkatkan transfer daya dan efisiensi pada sistem panel surya. Metode MPPT yaitu power feedback dan voltage feedback, serta algoritma pengendalinya juga akan dijelaskan pada bab ini. Selain itu, melalui bab ini juga akan dibahas mengenai penentuan spesifikasi konverter DC-DC buck-boost.
BAB IV SIMULASI DAN EVALUASI
Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai manfaat dari pemodelan sistem dengan menggunakan Simulink™, dan juga menjelaskan mengenai cara memodelkan masing-masing komponen sistem panel surya ke dalam Simulink™. Selain itu, pada bab ini juga akan dilakukan simulasi terhadap kinerja MPPT dalam meningkatkan efisiensi sistem panel surya melalui 3 kondisi yang berbeda, kemudian hasilnya akan dianalisa dan dievaluasi untuk mengetahui perbandingan antara ketika sistem tidak menggunakan MPPT, dan ketika sistem menggunakan MPPT dengan metode voltage feedback dan metode power feedback. Hal-hal lain yang mempengaruhi kinerja MPPT dalam meningkatkan efisiensi sistem juga akan dibahas pada bab ini.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB V PENUTUP 93
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Pemodelan, simulasi, serta evaluasi pada sistem panel surya, dapat dilakukan dengan menggunakan Simulink™ pada software Matlab™. Simulasi dengan 3 kondisi yang berbeda berhasil dilakukan, dan kinerja dari MPPT dalam meningkatkan efisiensi sistem pada ketiga kondisi tersebut berhasil dianalisa.
Melalui simulasi pada kondisi ideal, terlihat bahwa efisiensi sistem dapat ditingkatkan ketika menggunakan MPPT. Kinerja MPPT dalam meningkatkan efisiensi sistem juga sangat dipengaruhi oleh pemilihan nilai konstanta increment
duty cycle (dD), dan berdasarkan percobaan yang dilakukan, kinerja MPPT sangat
baik pada saat menggunakan nilai dD sebesar 0,001 dan 0,01.
Simulasi pada kondisi ideal juga memperlihatkan kemampuan MPPT dalam mengoptimalkan kapasitas modul panel surya. Jika tanpa MPPT, modul panel surya (SM55) tidak dapat men-charge baterai 24V karena tegangan terminal baterai melebihi tegangan open circuit (VOC) modul. Akan tetapi dengan adanya
MPPT, maka modul panel surya dapat men-charge baterai 24V dengan arus pengisian baterai yang lebih kecil.
Simulasi pada kondisi kenaikan radiasi matahari secara perlahan selama 120 detik telah menunjukkan bahwa MPPT dengan metode voltage feedback tidak dapat men-track perubahan posisi MPP (akibat dari perubahan radiasi matahari) secara akurat, sedangkan MPPT dengan metode power feedback dapat men-track setiap perubahan posisi MPP secara akurat. Pada kondisi ini, efisiensi yang dihasilkan ketika menggunakan metode power feedback lebih tinggi jika dibandingkan dengan ketika menggunakan metode voltage feedback.
Kinerja MPPT ketika menggunakan metode voltage feedback dan power
feedback pada kondisi tidak ideal (perubahan radiasi matahari dan suhu modul
BAB V PENUTUP 94
dibandingkan dengan menggunakan metode voltage feedback, khususnya ketika menggunakan algoritma InC.
Jadi, dengan adanya MPPT maka efisiensi dari sistem panel surya dapat ditingkatkan, dan metode MPPT yang paling baik dalam meningkatkan efisiensi sistem tersebut berdasarkan hasil percobaan, adalah metode power feedback dengan menggunakan algoritma InC.
V.2 Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut, hal yang bisa disarankan adalah :
1. Perlu dilakukan studi lebih lanjut untuk mencari nilai konstanta increment
duty cycle (dD) yang optimal, agar kinerja dari MPPT dapat
dimaksimalkan.
2. Pada realisasinya, pemilihan metode MPPT dapat dilakukan berdasarkan 3 faktor sebagai berikut :
A) Skalabilitas
Jika merealisasikan sistem panel surya dengan skala besar, sebaiknya menggunakan MPPT dengan metode power feedback supaya dihasilkan efisiensi sistem yang lebih maksimal, namun jika hanya merealisasikan sistem dengan skala kecil, sebaiknya menggunakan MPPT dengan metode voltage feedback, karena metode ini lebih sederhana dan efisiensi yang dihasilkan juga tidak jauh berbeda dibandingkan ketika menggunakan metode power feedback.
B) Biaya
BAB V PENUTUP 95
tegangan) sebagai input MPPT dan algoritma pengendalinya dapat direalisasikan hanya dengan rangkaian op-amp.
C) Kondisi lingkungan
Metode voltage feedback sangat cocok digunakan pada kondisi lingkungan dengan radiasi matahari yang relatif konstan, metode
power feedback dengan algoritma P&O sangat cocok digunakan pada
kondisi radiasi matahari yang berubah-ubah secara lambat, dan metode
power feedback dengan algoritma InC sangat cocok digunakan pada
96
DAFTAR PUSTAKA
[1] Blue Sky Energy, “What is Maximum Power Point Tracking (MPPT) and
How Does it Work?”, http:// www.blueskyenergyinc.com.
[2] C. Liu. et al, “Advanced Algorithm For MPPT Control of Photovoltaic
System”, Canadian Solar Building Conference, Montreal, Agustus 2004.
[3] DenHerder, Tyson, “Design and simulation of photovoltaic super system using simulink Master’s Thesis”, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, 2006.
[4] D. P. Hohm dan M. E. Ropp, “Comparative Study of Maximum Power Point
Tracking Algorithms”, Prog. Photovolt: Res. Appl. 2003; 11:47–62 (DOI:
10.1002/pip.459), Electrical Engineering Department, South Dakota State University, Brookings.
[5] Everett Rogers, “Understanding Buck-Boost Power Stages in Switch Mode
Power Supplies”, November 2002.
[6] International Journal of Energy and Environment, Matlab / simulink based study of photovoltaic cells / modules / array and their experimental verification, Volume 1, Issue 3, 2010 pp.487-500.
[7] Kasat, Saurabh, “Analysis, Design and Modeling of DC-DC Converter Using Simulink Master’s Thesis”, Oklahoma State University, 2004.
[8] M. Tom dan C. Luis, “Practical Handbook of Photovoltaics Fundamentals
and Applications”, Elseiver, 2003.
[9] M.Salhi dan R.El-Bachtiri, “Maximum Power Point Tracking Controller for
PV System using a PI Regulator with Boost DC/DC Converter”, ICGST -
ACSE Journal, ISSN 1687-4811, Volume 8, Issue III, Januari 2009.
[10] M.G. Villalva, J.F. Gazoli, E.R. Filho, “Modeling and Circuit-Based
Simulation of Photovoltaic Arrays”, 10th Brazilian Power Electronics
Conference (COBEP), 2009.
97
[12] Oi, Akihiro, “Design and Simulation of Photovoltaic Water Pumping System Master’s Thesis”, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, 2005.
[13] Suhono,”Inventarisasi Permasalahan Pada Instalasi Solar House System di Wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta”, Laporan Kerja Praktek, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 2009.
[14] Tsai, Huan-Liang. et al. “Development of Generalized Photovoltaic Model
Using MATLAB/SIMULINK”, Proceedings of the World Congress on
Engineering and Computer Science 2008, San Francisco, USA, Oktober 2008.
[15] http://www.gesecurityproducts.eu/IR/products_single.php?product=BS131N , 04 Mei 2011.
[16] http://www.alldatasheet.net/datasheetpdf/pdf/54429/FAIRCHILD/RFP3055
LE.htm, 04 Mei 2011.
[17] www.talleycom.com/store/product.jsp?pdtl=_root&pdtl_pn=SOLAPSM55, 04 Mei 2011.
