Development of a photovoltaic panel simulation model based on its single-diode equivalent circuit
Вантажиться...
Файли
Дата
2018
Автори
Martynyuk, V.
Slobodian, M.
Fedula, M.
Мартинюк, В.В.
Слободян, М.О.
Федула, М.В.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
This paper describes a simple and accurate method of extracting unknown photovoltaic panel parameters from the information provided by manufacturers in datasheets. To represent a real photovoltaic panel, a single-diode equivalent circuit model is used. This model consists of current source which simulates photocurrent produced by sun light, single diode, series and parallel resistances. The main equation for a single-diode model was obtained from Shockley equation of ideal p-n-junction. This model represents a single solar cell, but can be easily expanded to a solar panel. A simple iterative algorithm for calculating series and shunt resistances was introduced. Short-circuit current, open-circuit voltage and current and voltage at maximum power point are referenced as input data, on the other hand, photocurrent, diode reverse saturation current, diode ideality factor, series and shunt resistance are output data. According to the mathematical model of a single-diode equivalent circuit, a simulation model was developed using Matlab/Simulink software environment. Real polycrystalline photovoltaic module was used as a prototype for simulation model. As a result, I-V and P-V characteristics for two different operation conditions were obtained by computer simulation using Simulink. Theoretical I-V curves were compared with the data extracted from datasheet. This paper could be used for analyzing and developing maximum power point tracking algorithms.
В роботі представлена математична модель та алгоритм розрахунку параметрів сонячної панелі на основі однодіодної схеми заміщення. Вихідними даними для розрахунку є значення струму короткого замикання, напруги холостого ходу, а також струму та напруги, що відповідають максимальній вихідній потужності при заданій інсоляції та температурі сонячної панелі. На основі отриманих результатів була побудована імітаційна модель сонячної панелі в середовищі MATLAB/Simulink. Результати моделювання були порівняні із паспортними даними конкретного фотоелектричного модуля. Матеріал даної роботи може бути корисним при вирішення задач, пов’язаних із моделюванням вольт-амперних характеристик сонячних панелей, а також при розробці та тестуванні алгоритмів відслідковування точки максимальної потужності сонячних панелей.
В роботі представлена математична модель та алгоритм розрахунку параметрів сонячної панелі на основі однодіодної схеми заміщення. Вихідними даними для розрахунку є значення струму короткого замикання, напруги холостого ходу, а також струму та напруги, що відповідають максимальній вихідній потужності при заданій інсоляції та температурі сонячної панелі. На основі отриманих результатів була побудована імітаційна модель сонячної панелі в середовищі MATLAB/Simulink. Результати моделювання були порівняні із паспортними даними конкретного фотоелектричного модуля. Матеріал даної роботи може бути корисним при вирішення задач, пов’язаних із моделюванням вольт-амперних характеристик сонячних панелей, а також при розробці та тестуванні алгоритмів відслідковування точки максимальної потужності сонячних панелей.
Опис
Ключові слова
photovoltaic, panel, array, module, PV, simulation, equivalent circuit, maximum power point, сонячна панель, сонячна батарея, сонячна електростанція, імітаційна модель, точка максимальної потужності
Бібліографічний опис
Martynyuk V. Development of a photovoltaic panel simulation model based on its single-diode equivalent circuit[Текст] / V. Martynyuk, M. Slobodian, M. Fedula // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2018. – № 2. – C. 5-15.