Desain Emulator Panel-Surya BerbasisDua Mode Kontroler
Abstract
Penggunaan energi surya semakin meningkat sebagai solusi ramahlingkungan untuk memenuhi kebutuhan energi global.Namun, pengujian dan pengembangan sistem panel-surya atau dikenal dengan Photovoltaic (PV) di lingkungan sesungguhnya sangat menantang karena ketergantungan pada kondisi cuaca dan iradiasi matahari yang tidak dapat diprediksi. Oleh karena itu, emulator PV yang dapat meniru karakteristik panel-surya menjadi sangat penting (urgen) untuk menguji dan mengembangkan sistem PV serta algoritma pelacakan titik daya maksimum atau dikenal dengan Maximum Power Point Tracking (MPPT) dengan biaya yang lebih rendah dan dalam kondisi yang terkendali. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menyajikan analisis eksperimental emulator PV yang memiliki respons dinamis yang cepat dan stabilitas tinggi menggunakan mikrokontroler berbiaya rendah untuk mendukung pengujian dan pengembangan sistem PV dan MPPT.Emulator PV yang dikembangkan mampu meniru karakteristik arus-tegangan (I-V) panel-surya dengan akurasi tinggi dalam berbagai kondisi beban, iradiasi, dan suhu. Metodeyang diusulkan dalam penelitian ini adalah penggunaan kontroler histerisis berbasis mode ganda, yaitu Current Control Mode (CCM) dan Voltage Control Mode (VCM), kedua kontroler tersebut menggunakan kontrol Proporsional dan Integral (PI). Skema kontrol yangdiusulkan memastikan operasi efektif di kedua wilayah, yaitu wilayah arus konstan (Constant Current Region, CCR) dan wilayah tegangan konstan (Constant Voltage Region, CVR) pada karakteristik (I-V) PV. Sistem ini menggunakan konverter Buck DC-DC yang dikendalikan oleh mikrokontroler berbiaya rendah untuk menghasilkan karakteristik (I-V) PV yang sebenarnya. Emulator PV telah diuji untuk mengikuti perubahan radiasi surya, suhu sel, dan beban secara cepat dan simultan secara real-time, berdasarkan resolusi online model matematika dioda tunggal dari modul sel PV. Selain itu, emulator PV telah diuji dengan beban konverter DC- DC berbasis MPPT.
