Abstract
This paper proposes a comprehensive MATLAB Simulink simulator for photovoltaic (PV) system. The simulator utilizes a new two-diode model to represent the PV cell. This model is known to have better accuracy at low irradiance level that allows for a more accurate prediction of PV system performance during partial shading condition. To reduce computational time, only four parameters are extracted for the model. The values of Rp and Rs are computed by an efficient iteration method. Furthermore, all the inputs to the simulators are information available on standard PV module datasheet. The simulator supports a large array combination that can be interfaced to MPPT algorithms and power electronic converters. The accurateness of the simulator is verified by applying the model to five PV modules of different types (multi-crystalline, mono-crystalline, and thin-film) from various manufacturers. It is envisaged that the proposed work can be very useful for PV professionals who require simple, fast, and accurate PV simulator to design their systems. The developed simulator is freely available for download
چکیده
این مقاله یک شبیه ساز جامع سیستم های PV (فتو ولتائيک) در سیمولینک MATLAB است. شبیه ساز از مدل جدید دو دیودی برای نمایش سلول های خورشیدی استفاده می کند. این مدل در سطح تابش کم از محبوبیت بیشتری برخوردار است چرا که عملکرد سیستم PV را در طول شرایط سایه ی جزئی دقیق تر مدل می کند. برای کم کردن زمان محاسبات تنها 4 پارامتر از مدل استخراج می شود. مقادیر RP و RS با استفاده از روشی تکراری و کارا به دست می آیند. به علاوه، تمام ورودی ها به شبیه ساز اطلاعاتی است در برگه ی داده ی ماژول PV موجود است. شبیه ساز ترکیبی طویل از آرایه ها را تأمین می کند که بر این اساس می تواند با الگوریتم MPPT و کانورترهای الکترونیک قدرت تعامل کند. دقت مدل با پیاده سازی مدل بر 5 ماژول PV مختلف از تولید کننده های مختلف تصدیق شده است. مشاهده شده است که کار پیشنهاد شده برای متخصصین PV که شبیه ساز ساده، سریع و دقیق برای طراحی سیستم هایشان نیاز دارند، بسیار مفید است. شبیه ساز ارائه شده برای دانلود به صورت آزاد در اختیار است.
1-مقدمه
به دلیل پتانسیل داشتن فواید طولانی مدت، سیستم های PV در ابعاد کوچک و بزرگ به صورت تجاری درآمده اند. نرخ رشد این سیستم ها با تعرفه های مناسب تزریق شده و ابتکاراتی که دولت های مختلف برای بهبود انرژی سبز انجام میدهند، شتاب بیشتری پیدا کرده است. در تولید زیاد انرژی PV سیستم با شبکه ی متصل شده کنترل می شود؛ مثال ها در مراجع قابل مشاهده است. برای استفاده ی بهینه از انرژی خورشیدی، به کانورترهای قدرت جست و جوی نقطه ی توان ماکزیمم (MPPT) اعمال می شود. برای طراحی مناسب کنترل کننده ی MPPT، شبیه ساز دقیق ماژول نیاز است، این به طور خاص وقتی است نقطه ی پیک توان تحت تأثیر شرایط محیطی تغییر می کند. به طور ویژه، یکی از شرایط مهمی که باید در نظر گرفته شود کاهش شدید توان در طول شرایط سایه اندازی است...