Безітераційна методика визначення параметрів точки максимальної потужності фотоелектричного модуля для імітаційного моделювання у MATLAB/Simulink
Баганов Євген Олександрович, Погребняк Ірина Федорівна
2019
Вісник Херсонського національного технічного університету
У даній роботі запропонована безітераційна методика визначення стану фотоелектричного модуля, що відповідає точці його максимальної потужності. Методика базується на п'ятипарамеричній однодіодній моделі фотоелектричного перетворювача. Наближений розв'язок системи рівнянь, що описує стан фотоелектричного модуля у точці максимальної потужності побудований з використанням функції Ламберта. Дана функція є стандартною функцією пакету MATLAB і може бути використана у графічному середовищі
more »
... моделювання Simulink у функції користувача через застосування блоку S-Function. Проведена перевірка коректності отриманої моделі та можливості її застосування у MATLAB/Simulink. Порівняння результатів, отриманих за даною методикою, з результатами ітераційним підходом пошуку точки максимальної потужності фотоелектричного модуля за методом «Збурення та спостереження» показало достатню точність відтворення параметрів модуля за різних умов у навколишньому середовищі. Максимальна відносна похибка розрахунку потужності не перевищувала 3,95% в усьому інтервалі потужностей модуля і 2,5 відсотка в межах від 50% генерації його номінальної потужності. Показано, що запропонована модель може працювати самостійно без використання компонентів фотоелектричних модулів бібліотек Simulink. На основі цього зроблено висновок, що запропонована методика не обмежує крок за часом при розрахунку генерації фотоелектричного модуля у точці максимальної потужності і, відповідно, може бути застосована для імітаційного моделювання тривалої роботи сонячних електричних станцій. Ключові слова: фотоелектричний модуль, точка максимальної потужності, імітаційне моделювання, безітераційна методика, однодіодна модель. Е.А. БАГАНОВ Херсонский национальный технический университет ORCID: 0000-0001-8771-5735 И.Ф. ПОГРЕБНЯК Херсонский национальный технический университет ORCID: 0000-0003-0935-1168 БЕЗИТЕРАЦИОННАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТОЧКИ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДУЛЯ ДЛЯ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В MATLAB/SIMULINK В данной работе предложена безитерационная методика определения параметров фотоэлектрического модуля в точке его максимальной мощности. Методика базируется на пятипарамерической однодиодной модели фотоэлектрического преобразователя. Приближенное решение системы уравнений, описывающей параметры фотоэлектрического модуля в точке максимальной мощности, построено с использованием функции Ламберта. Данная функция является стандартной функцией пакета MATLAB и может быть использована в графической среде имитационного моделирования Simulink в функции пользователя через применение блока S-Function. Проведена проверка корректности полученной модели и возможности ее применения в MATLAB/Simulink. Сравнение результатов, полученных по данной методике, с результатами, полученными применением итерационного подхода поиска точки максимальной мощности фотоэлектрического модуля по методу «Возмущение и наблюдение» показало достаточную точность воспроизведения параметров модуля при различных условиях в окружающей среде. Максимальная ВІСНИК ХНТУ №3(70), 2019 р. ІНЖЕНЕРНІ НАУКИ 12 относительная погрешность расчета мощности не превышала 3,95% во всем интервале мощностей модуля и 2,5 процента в пределах от 50% генерации его номинальной мощности. Показано, что предложенная модель может работать самостоятельно без использования компонентов фотоэлектрических модулей библиотек Simulink. На основе этого сделан вывод, что предложенная методика не ограничивает шаг по времени при расчете генерации фотоэлектрического модуля в точке максимальной мощности и, соответственно, может быть применена для имитационного моделирования длительной работы солнечных электростанций. Ключевые слова: фотоэлектрический модуль, точка максимальной мощности, имитационное моделирование, безитерационная методика, однодиодная модель.
doi:10.35546/kntu2078-4481.2019.3.1
fatcat:cenkgvxlrff5jk36n3fgkobn2i