International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

Performance Trade-Off Analysis of Grid-Connected PV Systems Between Detailed Switching and Average-Value Models

الملخص
تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) المتصلة بالشبكة نمذجة دقيقة واستراتيجيات تحكم فعّالة لضمان التشغيل الموثوق والاستخلاص الأمثل للطاقة تحت الظروف البيئية المتغيرة. ولا يزال تحقيق التوازن بين دقة النمذجة والكفاءة الحسابية يمثل تحديًا رئيسيًا في محاكاة أنظمة الطاقة الكهروضوئية. تقيّم هذه الورقة البحثية أسلوبين شائعين للنمذجة، وهما: النموذج التفصيلي القائم على التبديل (Detailed Switching Model) ونموذج القيم المتوسطة (Average-Value Model)، حيث تم تنفيذ كلا النموذجين باستخدام MATLAB/Simulink تحت ظروف تشغيل متماثلة وبالاعتماد على خوارزمية تتبع نقطة القدرة وتمت مقارنة أداء النموذجين من حيث كفاءة (MPPT)، والاستجابة الديناميكية، وجودة القدرة، وزمن المحاكاة. أظهرت النتائج أن النموذج التفصيلي يوفّر دقة وأداءً ديناميكيًا أعلى، خاصةً عند التغيرات السريعة في الإشعاع الشمسي، بينما يساهم نموذج القيم المتوسطة في تقليل زمن المحاكاة والتعقيد الحسابي. وتوضح الدراسة المفاضلة بين الدقة والكفاءة مع تقديم إرشادات لاختيار النموذج الأنسب وفقًا لمتطلبات التطبيق............ وقد تم عرض هذه الورقة العلمية في جلسات المؤتمر الدولي للطاقة المتجددة والنفط والغاز وتغير المناخ "أيريقو" في الفترة 25-27 ابريل 2026م. طرابلس - ليبيا........... الكلمات المفتاحية:......... الأنظمة الكهروضوئية، الأنظمة المتصلة بالشبكة، النموذج التفصيلي، النموذج المتوسط، المحاكاة، تتبع نقطة القدرة العظمى MPPT))، تقييم الأداء.
Abstract
Grid-connected photovoltaic (PV) systems require accurate modeling and efficient control strategies to ensure reliable operation and optimal power extraction under varying environmental conditions. Achieving a balance between modeling accuracy and computational efficiency remains a major challenge in PV system simulation. This paper evaluates two widely used modeling approaches: the detailed switching model and the average-value model, both implemented in MATLAB/Simulink under identical operating conditions using maximum power point tracking (MPPT). The models are compared in terms of MPPT efficiency, dynamic response, power quality, and simulation time. Results indicate that the detailed switching model provides higher accuracy and better dynamic performance, particularly under rapid irradiance variations, whereas the average-value model significantly reduces simulation time and computational complexity. The study highlights the trade-off between accuracy and efficiency while providing guidance for selecting the most suitable modeling approach according to application requirements............ This scientific manuscript was presented at the sessions of the International Renewable Energy, Gas, Oil and Climate Change Conference "iREGO" in the period of April 25-27, 2026. Tripoli – Libya............. Keywords:.......... Photovoltaic Systems, Grid-Connected Systems, Detailed Model, Average Model, Simulation, Maximum Power Point Tracking (MPPT), Performance Evaluation.