دانلود ترجمه مقاله ارزیابی افت توان در ماژول های فتوولتائیکی سیلیکونی دارای اتصالات موازی و سری

1. مقدمه 2. مدل شبیه‌سازی 3. سایه‌دار شدن مولدهای PV 4. نتایج 5. نتیجه‌گیری

نتایج: در شبیه‌سازی‌ها، متغیرهای اصلی عبارت بودند از بخش نسبی سلول‌های PV سایه‌دار در مولد برق PV (سایه‌زنی سیستم) و تضعیف تابش ناشی از سایه (قدرت سایه‌زنی). قدرت سایه‌زنی در واقع مقدار تابش از دست رفته ناشی از سایه‌ای است که توسط کل تابش و بدون وجود سایه تقسیم شده است. مولدهای برق PV شبیه‌سازی شده متشکل از 18 ماژول PV بودند. به علت اینکه سایه زنی مولدها در هر لحظه در یک سوم ماژول صورت می‌گرفت، مولدها را می‌توان به 54 بلوک از 18سلول‌ PV سری با یک دیود هرگز متصل بصورت غیرموازی با سلول‌ها تقسیم کرد. در شبیه‌سازی‌ها، تعداد بلوک‌های سایه‌دار مولدهای برق PV (سیستم سایه‌دار) از 0 تا 54 (0 تا 100%) متغیر بود که منجر به 55 مقدار متفاوت برای سایه‌زنی سیستم شد. تایش بلوک‌های غیرسایه‌دار مولدتا برابر 800 W/m2 بود که متناظر با شرایط NOCT است. در شرایط NOCT، تابش برابر 800 W/m2، دما برابر 20˚ C ، و سرعت باد برابر 1 m/s است که هوای آزاد به ناحیه عقب ماژول دسترسی داشته باشد [31]. دمای ماژول‌ها در این شرابط برای ماژول PV NAPS NP190GKg برابر 46˚C بود. تابش از بلوک‌های سایه‌دار از 0 تا 800 W/m2 تغییر یافت که میزان تغییر هر گام یکسان بود. در صورتی که میزان سایه‌زنی سیستم برابر0% باشد، همه ماژول‌های PV بدون سایه بوده و مولدهای برق PV تحت شرایط یکنواختی کار می‌کنند. به طور مشابه، اگر سایه‌زنی سیستم برابر 100% باشد، مجددا همه ماژول‌های PVسایه‌دار بوده و مولدهای برق PV تحت شرایط یکنواختی کار می‌کنند. علاوه بر این، برای قدرت سایه‌زنی 0%، بدون توجه به سایه‌زنی سیستم، مولدها تحت شرایط یکنواختی عمل‌ می‌کنند، چون سایه باعث تضعیف تابش نمی‌شود. در صورتی که قدرت سایه‌زنی برابر 100% باشد، بلوک‌های سایه‌دار هیچ تابشی دریافت نمی‌کنند و روی مشخصات الکتریکی مولدها تاثیری ندارند، به جز اینکه روی ولتاژ آستانه دیودهای هرزگرد در حال هدایت تاثیر دارند. در این نوع شرایط سایه‌‌دار یکنواخت، عملکرد مولدهای برق PV سرراست بوده و مطابق مشخصات I-U یک سلول PV است. در دیگر شرایط سایه‌زنی؛ سایه جزئی روی منحنی I-U مولد تاثیر گذاشته و بسته به پیکربندی مولد و عملکرد تجهیز رابط مولد با شبکه، عواقب جدی به دنبال دارد. در بخش‌های ذیل، ما نحوه تاثیر سایه جزئی روی توان MPP جهانی را نشان داده و بیان می‌کنیم که در صورتی که از سه پیکربندی اساسی برای مولدها همانند شکل4 استفاده شده باشد، چگونه این سایه جزئی باعث تلفات عدم تطابق و تلفات مربوط به عملکرد در MPP محلی به جای جهانی می‌شود.

RESULTS: In simulations, the main variables were the relative portion of shaded PV cells in the PV power generator (system shading) and the attenuation of irradiance due to the shading (shading strength). Shading strength is the amount of lost irradiance due to shading divided by the total irradiance without shading. The simulated PV power generators were composed of 18 PV modules. Because the shading of the PV power generators was done one-third of a PV module at a time, the generators can be divided into 54 blocks of 18 series-connected PV cells with a bypass diode connected in antiparallel with the cells. In simulations, the amount of shaded blocks of the PV power generators (system shading) was varied from 0 to 54 (0 to 100%) yielding 55 different values for system shading. The irradiance of the non-shaded blocks of the PV power generators was 800 W/m2 corresponding to the NOCT conditions. In NOCT conditions, the irradiance is 800 W/m2 , ambient temperature is 20 ◦C, and wind speed is 1m/s with free air access to the rear of the PV module [31]. The temperature of the modules in these conditions for NAPS NP190GKg PV module was 46 ◦C. The irradiance of the shaded blocks was varied from 0 to 800W/m2 with the same amount of discrete steps (55) than the system shading. In case of 0% system shading, all the PV modules are nonshaded and the PV power generators operate under uniform conditions. Correspondingly, in case of 100% system shading, all the PV modules are shaded and the PV power generators again operate under uniform conditions. Furthermore, for shading strength of 0%, the PV power generators operate under uniform conditions regardless of the system shading, because the shading does not attenuate the irradiance. In case of 100% shading strength, the shaded blocks do not receive any irradiance and are not affecting the electrical characteristics of the generator except for the threshold voltage of the conducting bypass diodes. In these kinds of uniform shading conditions, the operation of PV power generators is straightforward following typical I–U characteristics of a PV cell. In all other shading conditions than those mentioned earlier, partial shading affects the PV power generator I–U curve and can have serious consequences to the obtained power depending on the PV power generator configuration and on the operation of the device interfacing the generator with the electrical grid. In the following sections, we show how partial shading affects the global MPP power and causes mismatch losses and losses due to operation at a local MPP instead of the global one in the case of three basic PV power generator configurations shown in Fig. 4.