Внедрение модулей массива PV
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Источники

Блок PV Array реализует массив фотоэлектрических (PV) модулей. Массив построен из строк модулей, соединенных параллельно, каждая строка состоит из модулей, соединенных последовательно. Этот блок позволяет моделировать предустановленные модули PV из модели NREL System Advisor (2018), а также модули PV, которые вы определяете.
Блок матрицы PV представляет собой пятипараметрическую модель, использующую источник тока, генерируемый светом (IL), диод, последовательное сопротивление (Rs) и шунтирующее сопротивление (Rsh) для представления зависимых от излучения и температуры I-V характеристик модулей.


Характеристики диода I-V для одного модуля определяются уравнениями
) − 1]
Ncell
где:
| Я бы | Ток диода (A) |
| V d | Диодное напряжение (В) |
| I 0 | Ток насыщения диодов (A) |
| nI | Коэффициент идеальности диода, число близкое к 1,0 |
| k | Константа Больцмана = 1.3806е-23 J.K-1 |
| q | Заряд электронов = 1,6022e-19 C |
| T | Температура ячейки (К) |
| Ncell | Количество ячеек, соединенных последовательно в модуле |
Ir - Управляющий сигнал, определяющий облучение солнечных батарей, W/m2 [0, 1000]
Управляющий сигнал, определяющий, что излучение, применяемое к солнечным панелям, указывается как скаляр в диапазоне [0, 1000], в W/m2.
T - Управляющий сигнал, определяющий температуру ячеек, градусы ЦельсияУправляющий сигнал, определяющий температуру ячеек, заданную как скаляр, в градусах Цельсия. Входной сигнал может быть конечным отрицательным, нулевым или положительным значением.
Чтобы включить этот порт, очистите параметр Rustible discrete model.
m - ИзмеренияИзмерения, возвращаемые как пятиэлементный вектор. Эти сигналы можно выбрать с помощью блока выбора шины в библиотеке Simulink ®.
| Сигнал | Имя сигнала | Определение |
|---|---|---|
| 1 | V_PV | Напряжение матрицы PV (В) |
| 2 | I_PV | Ток массива PV (A) |
| 3 | I_diode | ток диода (A) |
| 4 | Облучение (W/m2) | Облучение (W/m2) |
| 5 | Температура (град. C) | Температура (градусы C) |
+ - Положительный терминалСпециализированный электрический консервационный порт, связанный с положительным выводом матрицы PV.
- - Отрицательный выводСпециализированный электрический консервационный порт, связанный с отрицательным выводом матрицы PV.
Parallel strings - Строки последовательно соединенных модулей, соединенных параллельно40 (по умолчанию) | положительное целое числоКоличество строк последовательно соединенных модулей, которые соединены параллельно.
Series-connected modules per string - Модули PV, соединенные последовательно в каждой строке10 (по умолчанию) | положительное целое числоКоличество модулей PV, соединенных последовательно в каждой строке.
Display I-V and P-V characteristics of ... - Характеристики одного модуля или всего массиваarray @ 1000 W/m2 & specified temperatures (по умолчанию) | one module @ 25 deg.C & specified irradiances | array @ 25 deg.C & specified irradiancesОтображение характеристик I-V и P-V одного модуля или всей матрицы для переменной освещенности или для переменной температуры. Выбранные признаки отображаются при нажатии кнопки График (Plot).
Irradiances (W/m2) - Вектор облучения[ 1000 500 100 ] (по умолчанию) | вектор из 1 или более элементовВектор облучения в W/m2. Вектор должен иметь по крайней мере один элемент. Кнопка Plot отображает характеристики модуля I-V и P-V для каждого излучения, указанного в векторе.
Для включения этого параметра установите для параметров Display I-V и P-V значение one module @ 25 deg.C & specified irradiances или array @ 25 deg. C & specified irradiances.
T_cell (deg. C) - Температуры[ 45 25 ] (по умолчанию) | вектор из 1 или более элементовВектор температур в градусах Цельсия. Вектор должен иметь по крайней мере один элемент. Кнопка Plot отображает характеристики модуля I-V и P-V для каждой рабочей точки температуры, указанной в векторе.
Для включения этого параметра установите для параметров Display I-V и P-V значение array @ 1000 W/m2 & specified temperatures.
Module - Пользовательский или предустановленный модуль PVUser-defined (по умолчанию) | A10Green Technology A10J-S72-175 | A10Green Technology A10J-S72-180 | A10Green Technology A10J-S72-185 | A10Green Technology A10J-M60-220 | ...Выбрать User-defined или предварительно установленный модуль PV из базы данных NREL System Advisory Model. Более 10 000 модулей перечислены от основных производителей, отсортированы в алфавитном порядке. База данных NREL включает в себя листы данных изготовителя, измеренные в стандартных условиях испытаний (STC), где степень облучения составляет 1000 W/m2, а температура - 25 градусов Цельсия.
Примечание
В более ранних версиях, чем R2021a, список модулей включает модули изготовителя, которые больше не присутствуют в списке. При использовании одного из этих модулей блок устанавливает для параметра Module значение User-defined и не изменяет значения параметров данных модуля.
При выборе модуля эти параметры обновляются данными из базы данных NREL:
Ячейки на модуль (Ncell)
Напряжение в разомкнутой цепи Voc (В)
Ток короткого замыкания Isc (A)
Напряжение в точке максимальной мощности Vmp (V)
Ток в точке максимальной мощности Imp (A)
Температурный коэффициент Лос (%/град. C)
Температурный коэффициент Isc (%/° C)
Функция вычисляет эти пять соответствующих параметров модели с помощью функции оптимизации и отображает их в правой части диалогового окна.
Генерируемый светом ток IL (A)
Ток насыщения диодов I0 (A)
Коэффициент идеальности диода
Шунтирующее сопротивление Rш (Ом)
Последовательное сопротивление Rs (Ом)
При выборе User-definedвведите собственные спецификации для параметров данных модуля. При применении изменений функция вычисляет пять параметров модели.
Maximum Power (W) - Мощность в точке максимальной мощности213.15 (по умолчанию) | положительный скалярМощность, полученная в точке максимальной мощности. Максимальная мощность рассчитывается как Pmax = Vmp x Imp, где:
Pmax - значение параметра Максимальная мощность (W).
Vmp - значение параметра Напряжение в точке максимальной мощности Vmp (V).
Imp - значение параметра Current at maximum power point Imp (A).
Этот параметр доступен только для чтения.
Cells per module (Ncell) - Ячейки на модуль60 (по умолчанию) | положительное целое числоКоличество ячеек на модуль.
Open circuit voltage Voc (V) - Напряжение при размыкании цепи36.3 (по умолчанию) | положительный скалярНапряжение при 25 градусах Цельсия получается, когда клеммы матрицы остаются открытыми.
Short-circuit current Isc (A) - Ток при коротком замыкании7.84 (по умолчанию) | положительный скалярТок при 25 градусах Цельсия, получаемый при коротком замыкании клемм массива.
Voltage at maximum power point Vmp (V) - Максимальное напряжение точки питания29 (по умолчанию) | положительный скалярНапряжение в точке максимальной мощности.
Current at maximum power point Imp (A) - Максимальный ток точки мощности7.35 (по умолчанию) | положительный скалярТок в точке максимальной мощности.
Temperature coefficient of Voc (%/deg.C) - Изменение Voc в зависимости от температуры-0.36099 (по умолчанию) | скалярОпределяет изменение Voc как функцию температуры. Напряжение разомкнутой цепи при температуре Т получают как
Лос Т = Лос (1 + beta_Voc (T -25)),
где Voc - напряжение разомкнутой цепи при 25 ° C, VocT - напряжение разомкнутой цепи при температуре T (в градусах C), beta_Voc - температурный коэффициент (в %/градусах C), а T - температура в градусах C.
Temperature coefficient of Isc (%/deg.C) - Изменение Isc в зависимости от температуры0.102 (по умолчанию) | положительный скалярОпределяет изменение Isc как функцию температуры. Ток короткого замыкания при температуре Т получают в виде
Isc T = Isc (1 + alpha_Isc (T -25)),
где Isc - ток короткого замыкания при 25 ° C, IscT - ток короткого замыкания при температуре T (в градусах C), alpha_Isc - температурный коэффициент (в %/градусах C) и T - температура в градусах C.
Light-generated current IL (A) - Ток для одного модуля под STCТок для одного модуля под STC, вытекающий из управляемого источника тока, моделирующего генерируемый светом ток. Функция оптимизации определяет этот параметр в соответствии с данными модуля. Этот параметр доступен только для чтения.
Diode saturation current I0 (A) - Ток насыщения диодаТок насыщения диода, моделирующего матрицу PV для одного модуля под STC. Функция оптимизации определяет этот параметр в соответствии с данными модуля. Этот параметр доступен только для чтения.
Diode ideality factor - Коэффициент идеальности матрицы PV диодного моделированияКоэффициент идеальности диода, моделирующего матрицу PV. Функция оптимизации определяет этот параметр в соответствии с данными модуля. Этот параметр доступен только для чтения.
Shunt resistance Rsh (ohms) - Шунтирующее сопротивление моделиШунтирующее сопротивление модели для одного модуля под STC. Функция оптимизации определяет этот параметр в соответствии с данными модуля. Этот параметр доступен только для чтения.
Series resistance Rs (ohms) - Последовательное сопротивление моделиПоследовательное сопротивление модели для одного модуля под STC. Функция оптимизации определяет этот параметр в соответствии с данными модуля. Этот параметр доступен только для чтения.
Robust discrete model - Итерация для разрешения алгебраического циклаoff (по умолчанию) | onПри выборе этого параметра надежный решатель выполняет итерацию для разрешения алгебраического контура в модели внутреннего диода. Максимальное количество итераций задается на вкладке Настройки блока powergui в разделе Сведения о решателе для нелинейных элементов. Для приложений реального времени может потребоваться ограничить число итераций. Надежный решатель является рекомендуемым методом дискретизации модели массива PV. При выборе этого параметра температура ячейки задается параметром Cell temperature, в градусах C. (вход 2 отключен), а порт T скрыт.
Если флажок снят, алгебраический цикл управляется алгебраическим циклом разрыва во внутреннем параметре модели.
Дополнительные сведения о том, какой метод следует использовать в приложении, см. в разделе Моделирование дискретизированных электрических систем.
Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Simulation type блока powergui значение Discrete.
Cell temperature, in deg.C. (input 2 is disabled) - Укажите температуру ячейки25 (по умолчанию)Укажите температуру ячейки в градусах Цельсия.
Чтобы включить этот параметр, выберите Надежная дискретная модель.
Break algebraic loop in internal model - Разорвать алгебраическую петлю модели внутреннего диодаon (по умолчанию) | offВыберите этот параметр, чтобы разорвать алгебраическую петлю модели внутреннего диода. В дискретных моделях параметр отображается только в том случае, если параметр Надежная дискретная модель снят.
При использовании блока в непрерывной системе алгебраический цикл разрезается с помощью фильтра первого порядка.
При использовании блока в дискретной системе алгебраический цикл разрезается с помощью одношаговой временной задержки. Такой подход может вызвать численные колебания, если время выборки при моделировании слишком велико. Например, блок PV Array, подключенный к средней модели преобразователя мощности, может работать с временем выборки, равным 50e-6 секунд. В этом случае алгебраическая петля необходима для получения итеративного, точного решения для высоколинейных характеристик диода. Если время выборки моделирования невелико, например, 1e-6 в секундах для блока PV Array, подключенного к подробному силовому электронному преобразователю с использованием реальных переключателей и PWM-инвертора 5 кГц, выберите этот параметр, чтобы ускорить моделирование и получить точное разрешение.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Надежная дискретная модель.
Break loop time constant (s) - Постоянная времени блока фильтра, разрывающего алгебраический цикл1e-6 (по умолчанию) | положительный скалярЕсли выбран параметр Разорвать алгебраический цикл во внутренней модели (Break algebraic loop in internal model), то при непрерывном моделировании алгебраический цикл разрезается с помощью фильтра первого порядка. При использовании блока в дискретной системе алгебраический цикл разрезается с помощью одношаговой временной задержки.
Чтобы включить этот параметр, выберите Разорвать алгебраический цикл во внутренней модели и в блоке powergui задайте для параметра Тип моделирования значение Continuous.
Measurement filter time constant (s) - Измерительные фильтры5e-5 (по умолчанию) | положительный скалярЕсли разорвать алгебраический контур во внутреннем параметре модели, то для напряжения матрицы PV (сигнал 1) и тока матрицы PV (сигнал 2) внутри выходного сигнала измерения, m, используются фильтры измерения.
Чтобы включить этот параметр, снимите флажки «Надежная дискретная модель» и «Разорвать алгебраический цикл» во внутренней модели.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.