یک دنبال کننده حداکثر توان وظیفه تغییر بار معادل آرایه و در نتیجه تغییر نقطه کار آن را به عهده دارد به طوری که با تغییرات دما و تابش همواره نقطه کار در پیک توان آرایه قرار گیرد شکل ۴-۱۶ نشان می دهد که مشخصه ها غیر خطی اند و هر منحنی فقط دارای یک نقطه حداکثر توان می باشد. از طرفی جریان خروجی آرایه مستقیما متاثر از تغییرات تابش بوده ، در حالی که ولتاژ مدار باز متاثر از تغییرات دماست. در ولتاژ های کم، جریان خروجی تغییرات کمی دارد و آرایه همانند یک منبع جریان عمل می کند. وقتی ولتاژ از مقدار معینی بیشتر می شود جریان به سرعت کاهش یافته و در این ناحیه آرایه همانند یک منبع ولتاژ است
شکل ۴-۱۶ مشخصه توان ولتاژ MPPT
مبدل که بیشتر در ردیاب حداکثر توان استفاده می شود مبدل بوست است . که با داشتن ضریبی به نام D که دوره کاری مبدل است و با تغییر دوره کاری می توان نقطه کار آرایه فتوولتائیک را تغییر داد. برای داشتن حداکثر توان، باید دوره کاری به نحوی تغییر کند که مقدار مقاومت معادل دیده شده برابرشود.

در شبیه سازی قادر به انتخاب دلخواه ماژول با هر ولتاژ نیستیم زیرا مقدار D در حد کمی می تواند انحراف داشته برای اتصال به شبکه و مقدار ثابت و اولیه ای برای ضریب D درنظر می گیریم که حداکثر توان نقطه کار و مقدار اولیه برای آن انتخاب می شود. ولتاژ ورودی برای اینورتر را ثابت می گیریم و حداکثر توان را به شبکه انتقال می دهیم پس برای مقدار اولیه MPPT مقدار ۰.۵ را انتخاب می کنیم که ولتاژ ورودی برای حالت نرمال مقدار ۱۰۰۰ ولت DC باشد. MPPT از روش های مختلف استفاده می کند برای ردیابی توان حداکثر که با انتخاب دوره کاری یا همان ضریب D در ولتاژ MPP از ماژول جریان می کشد. در اینجا از روش ساده و کار آمد P&O استفاده شده که الگوریتم آن در پیوست آمده
۴-۸-۴ الگوریتمMPPT شبیه سازی شده در متلب :
در یک Mfile توابع ساخت تولید سوییچ در سیمولینک نوشته شده که یک حد ثابت اولیه ۰.۵ را در نظر می گیریم و با ورودی ولتاژ و جریان پنل خورشیدی و مقادیر افزایش و کاهش پله ای ۰.۰۰۸ را برای ردیابی در نظر گرفته ایم و در شکل ۴-۱۷ حد بالا و حد پایین سوییچینگ به ترتیب ۰.۵۲ و ۰.۲ نیز نشان داده شده است.
شکل ۴-۱۷ اجزاء ورودی و خروجی برای Mfile نوشته شده در MPPT
۴-۹ مدل اینورتر:
یکی از روش ها برای کنترل جریان مدل هیسترزیس^[۵۲] است که جریان خروجی مقدارش همواره باید برابر مقدار جریان مرجع بشود . تغییر جریان میان دو مقدار محدود می شود که به آن یک باند به نام هیسترزیس گویند و پایه اینورتر خاموش می ماند تا وقتی که جریان به مقدار حد پایین حلقه هیسترزیس رسد در این لحظه پایه اینورتر روشن می شود و روشن می ماند تا زمانی که مقدار جریان به حد بالایی حلقه رسد. [۴۵]
در هر نقطه کاری برای بار مشخص روی منحنی مشخصه سلول خورشیدی مقدار جریان و ولتاژ را اختیار می کند در شکل ۴-۱۸ مکان مناسبی برای عملکرد سیستم فتوولتاییک را روی منحنی مشخصه برای مقاومت ۱۰ اهم و در تابش های ۱۰۰۰و ۵۰۰ وات بر متر مربع نشان می دهد در هر نقطه ماکزیمم توان منحنی ولتاژ و جریان مشخصی را به شبکه تحمیل می کند.

شکل ۴-۱۸ نحوه بدست آوردن مقدار جریان مرجع در نقاط توان ماکزیمم در تابش های مختلف
ولتاژ پنل را با ولتاژ شبکه هماهنگ کرده و حداکثر توان را با جریان دستوری انتقال می دهد. در این تحقیق از سیمولینک کامل اجزا استفاده شده در نتیجه نتایج بسیار دقیق است. در قسمت تنظیم شیر بخار برای توازن قدرت حقیقی از سیستم از بلوک کنترلی استفاده شده . معرفی اجزایی از سیستم قدرت که درسیستم مورد نیاز است را شرح مختصر می دهیم .
۴-۱۰ مدل اینورتر شبیه سازی شده در متلب :
مدل اینورتر DC/AC : از ولتاژ و جریان سه فاز خط اندازه گیری می کنیم و اندازه آن را تک فاز و پریونیت می کنیم ولتاژ خط را به بلوک حلقه فاز قفل شده می دهیم تا فرکانس هر لحظه را داشته باشیم فرکانس اولیه سیستم را ۵۰ هرتز می گیریم و همچنین دو موج کسینوسی و سینوسی هر فاز را برای تبدیل موج ولتاژ و جریان از حالت abc به حالت توالی دو محور d و q و ۰ از روابط ۴-۱۰ تا ۴-۱۲ بدست می آوریم و در شکل ۴-۱۹ بلوک مورد نظر آورده شده:

در بلوکی دیگر از ولتاژ ورودی اینورتر که مقدار dc دارد اندازه گیری کرده و با مقدار مرجع مقایسه می نماییم و تفاوت را به داخل کنترل کننده PID می دهیم و جریان مرجع محور q وd را تعیین می نماییم. جریان مرجع محورq را صفر می گیریم چون می خواهیم هیچ توان راکتیوی از اینورتر خورشیدی به شبکه داده نشود. حال ولتاژ ها و جریان های اندازه گیری شده محور های d و q را در اختیار داشته و با جریان های مرجع و مقدار مقاومت معادل درونی اینورتر و کنترل PID ولتاژ های اعمالی به خروجی اینورتر را در مختصات dوq به صورت پریونیت بدست می آوریم و با بهره گرفتن از بلوک حلقه فاز قفل شده قبلی از مقدار فرکانس اندازه گیری آن مقادیر ولتاژ برای سویچینگ تولید می کنیم که این روند در شکل ۴-۲۱ نشان داده شده است.
شکل ۴-۱۹ مدل شبیه سازی اجزاء کامل اینورتر با وجود سلف و ترانس برای اتصال به شبکه
مدار داخلی سیستم کنترلی مبدل dc/ac دارای حلقه فاز قفل شده و رگولاتور ولتاژ و رگولاتور جریان و مدار تولید سوییچنگ برای اتصال ولتاژ dc به شبکه قدرت در شکل ۴-۲۰ نشان داده شده است.
شکل ۴-۲۰ مدار داخلی سیستم کنترلی اینورتر dc/ac
شکل ۴-۲۱ مدل داخلی تبدیل سه بردار abc به مختصات dq
۴-۱۱ مدل واحد:
تغییر بار به صورت لحظه ای در گشتاور الکتریکی خروجی ژنراتور اثر می گذارد و ایجاد عدم تطابق بین گشتاور مکانیکی و گشتاور الکتریکی می شود که به نوبه خود باعث تغییرات در سرعت می شود .واحد M بر حسب وات بر رادیان بر مجذور ثانیه بوده و همیشه از توان مبنای واحد بر ثانیه استفاده می شود
۴-۱۲مدل کردن نیروگاه گازی:
موتور محرک یک ژنراتور۱۰۰ مگا واتی یک توربین بخاردر نظر گرفته شده با مشخصات در جدول شماره ۷ و در خروجی توان مکانیکی به ژنراتور متصل شده ساده ترین مدل برای توربین ، مدل توربین حرارتی بدون باز حرارت ده می باشد . ژنراتور با ولتاژ خروجی ۲۳۰ کیلو ولت و فرکانس ۵۰ با اینرسی ۴ و امپدانس داخلی ۰.۱۷ مدل کرده و در شکل ۴-۲۲ نشان داده شده است.
شکل ۴-۲۲ مدل داخلی سیستم نیروگاه گازی با مدل کنترلی
۴-۱۳ مدل بار:
بار در یک سیستم قدرت، متشکل از دستگاه های گوناگون الکتریکی است. برای بارهای اهمی از قبیل روشنایی و گرمایش، توان الکتریکی مستقل از فرکانس است. در حالت بارهای موتوری به علت تغییرات سرعت موتور، توان الکتریکی با فرکانس تغییر می کند. میتوان مشخصه بار ترکیبی را به صورت زیر بیان نمود، که این مدل را در مدل بلوکی با یک تابع پله بیان کرده و در شبکه قدرت کامل شبیه سازی شده مدل بار را در رابطه می بینیم.