Анализ солнечной фотоэлектрической системной штриховки
В этом примере показано, как реализовать эффекты затенения в солнечной гелиотехнике (PV) объект или модуль. Солнечный блок объекта создается с помощью языка Simscape™. Штриховка на солнечном объекте или модуле происходит, когда освещенность солнечного излучения не универсальна через все солнечные модули PV или ячейки. Можно использовать этот пример, чтобы изучить эффекты штриховки и температуры перехода ячейки PV на большом взаимосвязанном солнечном объекте или одном модуле PV. Чтобы улучшить максимальную мощность и защитить солнечную батарею от перегрева, блок Solar Plant включает обходные и блокировочные диоды. Чтобы задать штриховку, установите значения Облученности и Температурных параметров.
Обзор модели
Солнечный обзор блока объекта
Этот рисунок показывает блок Solar Plant. Блок Solar Plant включает Np соединенные с параллелью строки. Каждая строка включает Ns подключенные последовательно солнечные модули PV.
Фотоэлектрический солнечный обзор модуля PV
Блок Solar Plant включает Ns*Np Модули PV. Каждый солнечный модуль PV состоит из Np_cell соединенные с параллелью строки и каждая строка включают Ns_cell подключенные последовательно солнечные батареи. Блок Solar Cell из библиотеки Simscape™ Electrical™ моделирует строки солнечной батареи. Чтобы задать размер модуля PV, задайте количество ячеек, Ns_cell и Np_cell, в модулях. Чтобы реплицировать коммерчески доступную солнечную батарею, солнечные параметры модуля PV непосредственно получены из таблицы данных производителя солнечной батареи. Для получения дополнительной информации о производителе основанная на таблице данных параметризация, смотрите Simscape Electrical 'ee_solar_panel' пример.
Защитный диод
Блок Solar Plant включает и обходные и блокировочные диоды. Блок Diode из библиотеки основы Simscape моделирует защитные диоды. Обойти солнечный модуль PV в строке, которая не имеет достаточной облученности, чтобы поддержать солнечную строку PV, текущие, обходные диоды соединяются через модули PV. Блокировочные диоды изолируют солнечную строку PV, которая имеет более низкое напряжение строки. Защитные диоды улучшают выходную мощность и солнечное время жизни модуля PV.
Установите Солнечный параметр типа защиты модуля, чтобы задать защитные диоды на солнечном объекте: * Никакой защитный диод - солнечный объект не имеет обходных и блокировочных диодов. * Только обойдите диод через модули - солнечный объект имеет обходной диод через каждый PV модули во всех солнечных строках, но не имеет блокировочных диодов между солнечными строками PV. * И обходной диодный и серийный модуль представляет блокировочный диод в виде строки - солнечный объект имеет оба защитных диода.
Обзор параметров
Количество подключенных последовательно модулей, не уточнено — Количество подключенного последовательно солнечного модуля PV в строке в виде положительного целого числа. Это значение должно быть больше 0.
Количество параллели соединило строки модулей, Np — Количество соединенных с параллелью солнечных строк PV в виде положительного целого числа. Это значение должно быть больше 0.
Облученность (не уточнено, Np) — Освещенность солнечного излучения через каждый солнечный модуль PV. Освещенность солнечного излучения принята, чтобы быть универсальной через все солнечные батареи в модуле PV. Матрица должна иметь
Nsстроки иNpстолбцы. Каждый элемент в матрице должен быть больше или быть равен 0.Температура ячейки (не уточнено, Np) — температура перехода Солнечной батареи через каждый солнечный PV модули. Температура перехода принята, чтобы быть универсальной через все солнечные батареи в модуле PV. Матрица должна иметь
Nsстроки иNpстолбцы.Количество серийных ячеек, Ns_cell — Количество подключенных последовательно солнечных батарей в солнечном модуле PV в виде положительного целого числа. Это значение должно быть больше 0.
Количество параллельных строк ячейки, Np_cell — Количество соединенной с параллелью солнечной батареи представляют в виде строки в модуле PV в виде положительного целого числа. Это значение должно быть больше 0.
Для получения дополнительной информации о других параметрах смотрите страницы документации блоков Диода и Солнечной батареи.
Солнечная настройка объекта PV
Можно сконфигурировать блок Solar Plant, чтобы изучить эффекты затенения и на солнечном объекте PV и на модуле PV. Чтобы изучить эффекты затенения в одной солнечной панели PV, определите Номер серийных ячеек, Ns_cell и Количества параллельных строк ячейки, параметров Np_cell к 1. Чтобы задать количество солнечных батарей в солнечной батарее, задайте значения Количества подключенных последовательно модулей, не уточнено и Количество параллели соединило строки модулей, параметров Np. Облученность (не уточнено, Np) матрица и температура Ячейки (не уточнено, Np) параметры матрицы используется, чтобы задать облученность и температурные значения в каждой солнечной батарее в солнечной батарее. Чтобы настроить полевую область штриховки, задайте соответствующий блок Solar Plant не уточнено, Np, Ns_cell и параметры Np_cell. Можно также использовать Ns_cell и параметры Np_cell, чтобы задать кластер ячейки PV, которая имеет универсальную облученность и температуру. Можно использовать параметры Ns и Np, чтобы задать количество кластеров ячейки, которое имеет различную облученность и температуру.
Все солнечные батареи приняты, чтобы быть подобными через солнечный объект.
Солнечный объект характеристики I-V без штриховки
График ниже показов I-V и кривая P-V солнечного объекта с универсальной облученностью и температурой. Температура перехода принята, чтобы быть универсальной через солнечный объект.
Cell junction temperature in degC, maximum power point current in A, voltage in V and Power in W
JuntionTemperature MaximumCurrent MaximumVoltage MaximumPower
__________________ ______________ ______________ ____________
25 12.156 90.226 1096.8
50 11.981 81.117 971.88
Солнечный объект характеристики I-V со штриховкой без защитных диодов
График ниже показов I-V и кривая P-V солнечного объекта с различной облученностью (irradianceMat) через солнечный модуль PV без защитных диодов. Температура перехода принята, чтобы быть универсальной через солнечный объект. Существует значительное сокращение солнечной выходной мощности максимума объекта.
Cell junction temperature in degC, maximum power point current in A, voltage in V and Power in W
JuntionTemperature MaximumCurrent MaximumVoltage MaximumPower
__________________ ______________ ______________ ____________
25 5.5836 94.78 529.21
50 5.5517 85.297 473.55
Солнечный объект характеристики I-V со штриховкой и обходными защитными диодами
График ниже показов I-V и кривая P-V солнечного объекта с различной облученностью (irradianceMat) через солнечные модули PV с только обходит диоды. Температура перехода принята, чтобы быть универсальной через солнечный объект. График и приведенная ниже таблица показывают улучшение максимальной выходной мощности. Много локальных максимумов выходной мощности наблюдаются с обходным диодом. Этот эффект очень важен при оценке эффективности алгоритма Отслеживания точки максимальной мощности (MPPT).
График ниже показов, что около самого высокого напряжения (большая активная нагрузка), все три модуля PV в солнечных строках PV подают питание. В средней области значений напряжения был исключен модуль PV с самой низкой облученностью, третий модуль PV в строке PV. В более низкой области значений напряжения (низкоомная загрузка) только модули PV с самой высокой облученностью подает питание. В этом примере это - первый модуль PV, который подает питание к загрузке, оставаясь, два модуля PV исключены диодом.
Cell junction temperature in degC, maximum power point current in A, voltage in V and Power in W
JuntionTemperature MaximumCurrent MaximumVoltage MaximumPower
__________________ ______________ ______________ ____________
25 9.4275 61.518 579.96
50 9.3418 55.307 516.66
Солнечный объект характеристики I-V со штриховкой и обоими защитными диодами
График ниже показов I-V и кривая P-V солнечного объекта с различной облученностью (irradianceMat) через солнечные модули PV и с обходом и с блокирующий защитные диоды. Температура перехода принята, чтобы быть универсальной через солнечный объект. В этом случае существует сокращение напряжения из-за падения напряжения через блокировочный диод. Этот эффект также уменьшает максимальную выходную мощность.
Cell junction temperature in degC, maximum power point current in A, voltage in V and Power in W
JuntionTemperature MaximumCurrent MaximumVoltage MaximumPower
__________________ ______________ ______________ ____________
25 9.4227 60.944 574.26
50 9.3358 54.737 511.01
Теневые солнечные характеристики объекта с и без защитных диодов
График ниже показов I-V и кривая P-V солнечного объекта с и без защитного диода. Защитные диоды улучшают выходную мощность, но характеристики имеют много локальных максимумов выходной мощности.
