ALGORITMI DI OTTIMIZZAZIONE DELLE CONNESSIONI DI SISTEMI FOTOVOLTAICI P. L. Buccheri, R. Candela, P. Romano, Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e delle Telecomunicazioni Università degli Studi di Palermo Viale delle Scienze, 90128 Palermo In un campo fotovoltaico, per ottimizzazione delle connessioni tra pannelli solari si intende la connessione nel modo opportuno dei pannelli ombreggiati e non, in maniera tale da avere in uscita la massima potenza ottenibile. Per fare ciò si può utilizzare una rappresentazione matriciale delle interconnessioni le cui righe corrispondono alla connessione in parallelo di pannelli e tutte le righe sono connesse in serie tra loro. Considerando condizioni d’irraggiamento non uniformi (caso di parziale oscuramento del campo fotovoltaico), se i moduli possono essere connessi in modo tale da ottenere righe con irraggiamento simile, la potenza massima in uscita potrebbe essere ottimale. Questa capacità di riordinamento si può associare alla matrice, che prende il nome di matrice di spostamento. La matrice di spostamento alla fine darà un’unica stringa – serie di pannelli connessi in parallelo, stabilendo una connessione in parallelo tra tutti i pannelli della stessa riga. Al fine di ottenere la soluzione ottimizzata si è implementato un algoritmo di controllo della matrice di spostamento basato sulla selezione della riga, in cui ogni pannello è connesso in parallelo agli altri della stessa riga, sulla base del valore di irraggiamento, in maniera tale da equalizzare gli irraggiamenti delle righe facenti parte della stringa serie finale. L’algoritmo di equalizzazione dell’irraggiamento è in grado di generare tutte le possibili combinazioni di connessioni tra i pannelli, noti i parametri d’ingresso dei singoli pannelli (coeff. d’irraggiamento). Per fare ciò si considerano delle maschere (mask) costituite da simboli binari che rappresentano le righe. Tutte le maschere vengono costruite tenendo conto che se un pannello compare in una riga non può figurare in un'altra. Per esempio, per un sistema a 4 pannelli, se il pannello 4 è l’unico ad essere nella prima riga, allora si devono effettuare tutte le possibili combinazioni tra i pannelli 1 – 2 – 3 nelle tre seguenti righe. Risulta evidente che per l’ultima riga viene adottata una tecnica di completamento, perché se un pannello non figura in nessuna delle precedenti righe, sicuramente farà parte dell’ultima. Tutte le combinazioni calcolate sono conservate all’interno di un array di celle per poi essere analizzate e confrontate. A differenza di quanto fatto in precedenti applicazioni [1] in cui si trattano solo matrici quadrate e simmetriche, si è implementato un algoritmo capace di considerare matrice mxn con un numero di pannelli arbitrario. Le tecniche utilizzate per la ricerca della soluzione ottimizzata si sono basate in un primo momento sullo sviluppo di un algoritmo esaustivo, capace di considerare tutte le possibili combinazioni tra i pannelli, utilizzabile però con tempi di calcolo accettabili solo per un numero di pannelli limitato. Si è quindi optato per l’impiego di algoritmi più efficienti dal punto di vista computazionale quali quello basato sulla tecnica random search, ed infine su un algoritmo di tipo tabu search. L’algoritmo esaustivo ha il vantaggio di considerare il problema per intero senza tralasciare alcuna configurazione, infatti, genera tutte le combinazioni possibili e le analizza una per una confrontandole tra loro. L’unica neo è rappresentato dal fatto che per un numero elevato di pannelli questo opera un numero eccessivo di calcoli. L’algoritmo Random – Search è un algoritmo che procede per tentativi operando una ricerca casuale della soluzione ottima, tramite un processo che non è mirato, e che talora può non convergere. Il principale vantaggio è che può trovare una soluzione buona in un numero limitato di passi. Lo svantaggio principale è che non ha la stessa efficienza dell’algoritmo esaustivo, poiché