دانلود مقاله ترجمه شده بررسی رویکرد طراحی و شبیه سازی آرایه فتوولتائیک – مجله IEEE

• بخشی از ترجمه:

چکیده
این مقاله یک روش مدل سازی و شبیه سازی آرایه های فتوولتاییک را اریه می دهد. هدف اصلی در اینجا، پیدا کردن پارامترهای معادلات غیرخطی I-V، با تنظیم منحنی در سه نقطه، می باشد: مدار-باز، ماکزیمم توان، اتصال کوتاه. با داشتن این سه نقطه که توسط همه دیتاشیت های آرایه های تجاری ارایه می شوند. مدل ارایه شده، بهترین معادلات I-V را برای مدل فتوولتاییک تک-دیود (PV)، شامل اثر مقاومت های سری و موازی، می یابد و تضمین می کند که ماکزیمم توان مدل با ماکزیمم توان آرایه ی واقعی، مطابق باشد. با داشتن پارامترهای معادلات تنظیم شده I-V، می توان یک مدل مداری PV را با یک شبیه ساز مداری با استفاده از بلوک های ساده ریاضی ساخت. روش مدل کردن و مدل مداری ارایه شده، برای طراحان الکترونیک قدرتی که به یک روش مدل سازی ساده، سریع، دقیق، و آسان برای بکاربری در شبیه سازی سیستم های PV نیاز دارند، سودمند می باشد. در صفحات نخست، خواننده با وسایل PV آشنا می شود و پارامترهایی را که مربوط به مدل PV تک-دیود می شوند را درمی یابد. سپس روش مدل سازی معرفی شده و بصورت دقیق ارایه می شود. این مدل برای اطلاعات تجربی آرایه های PV تجاری، معتبر می باشد.
اصطلاحات مربوطه: آرایه، مدار، معادل، مدل، مدل سازی، فتوولتاییک (PV)، شبیه سازی.
١.مقدمه:
یک سیستم فتوولتاییک (PV) نور خورشید را بصورت مستقیم به الکتریسیته تبدیل می کند. وسیله اصلی سیستم PV، پیل خورشیدی (PV) می باشد. پیل ها (سلول ها) را می توان گروه بندی کرده و پنل ها یا آرایه ها را تشکیل داد. ولتاژ و جریان تولیدی در پایانه های سیستم PV را می توان بصورت مستقیم در کاربردهای کوچکی همچون مصارف روشنانیی و موتورهای DC، مورد استفاده قرار داد. به منظور استفاده در کاربردهای پیچیده تر، به مبدل های الکترونیکی برای پردازش الکتریسیته از پایانه های PV، نیاز می باشد. از این مبدل ها می توان برای تنظیم کردن ولتاژ و جریان در سمت بار استفاده کرد، تا پخش بار آنها را در سیستم های متصل به شبکه کنترل کرده، و به عنوان کاربرد اصلی تر، از آنها برای یافتن ماکزیمم (بیشینه) نقطه توان (MPP) استفاده کرد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

This paper proposes a method of modeling and simulation of photovoltaic arrays. The main objective is to find the parameters of the nonlinear I–V equation by adjusting the curve at three points: open circuit, maximum power, and short circuit. Given these three points, which are provided by all commercial array datasheets, the method finds the best I–V equation for the single-diode photovoltaic (PV) model including the effect of the series and parallel resistances, and warranties that the maximum power of the model matches with the maximum power of the real array. With the parameters of the adjusted I–V equation, one can build a PV circuit model with any circuit simulator by using basic math blocks. The modeling method and the proposed circuit model are useful for power electronics designers who need a simple, fast, accurate, and easy-to-use modeling method for using in simulations of PV systems. In the first pages, the reader will find a tutorial on PV devices and will understand the parameters that compose the single-diode PV model. The modeling method is then introduced and presented in details. The model is validated with experimental data of commercial PV arrays.

Index Terms—Array, circuit, equivalent, model, modeling, photovoltaic (PV), simulation.

INTRODUCTION

APHOTOVOLTAIC (PV) system directly converts sunlight into electricity. The basic device of a PV system is the PV cell. Cells may be grouped to form panels or arrays. The voltage and current available at the terminals of a PV device may directly feed small loads such as lighting systems and DC motors. More sophisticated applications require electronic converters to process the electricity from the PV device. These converters may be used to regulate the voltage and current at the load, to control the power flow in grid-connected systems, and mainly to track the maximum power point (MPP) of the device. In order to study electronic converters for PV systems, one first needs to know how to model the PV device that is attached to the converter. PV devices present a nonlinear I–V characteristic with several parameters that need to be adjusted from experimental data of practical devices. The mathematical model of the PV device may be useful in the study of the dynamic analysis of converters, in the study of MPP tracking (MPPT) algorithms, and mainly to simulate the PV system and its components using circuit simulators. The first purpose of this paper is to present a brief introduction to the behavior and functioning of a PV device and write its basic equations, without the intention of providing an indepth

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله