شبیه سازی جامع مدل دو دیود سلول های خورشیدی در محیط simpowersystems به صورت توابع صریح ریاضی

در این مقاله، با استفاده از نظریه تونن و همچنین تابع غیرخطی لمبرت، مدل دو دیود نوینی برای سلول های خورشیدی به صورت رابطه صریح ریاضی ارائه می گردد. در مقایسه با مدل های صریح موجود در منابع که در حالت های خاص ضرایب انتشار n2=n1 و n2=2n1 ارائه شده اند، مدل این مقاله، طیف گسترده ای از سلول های خورشیدی سیلیکونی را با ضرایب انتشار دلخواه دیودها در برمی گیرد. با بدست آوردن پارامتر تنظیم کننده (a) مدل و با استفاده از داده های واقعی، قابلیت مدل پیشنهادی در برازش مدل کلاسیک در شرایط استاندارد دما و تابش با خطای کمتر از 510 صحه گذاری شده است. همچنین با شبیه سازی تغییرات شرایط محیطی، عملکرد مدل پیشنهادی در گستره تابش های 50 تا 1100 وات بر مترمربع بررسی شده است. در پایان با ترکیب سری و موازی سلول ها و ارائه تحلیلی نقطه توان بیشینه با استفاده از مدل پیشنهادی، مدل دو دیود ماژول های خورشیدی در محیط simpowersystems جهت استفاده در کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی به طور جامع شبیه سازی شده است.

Comprehensive Simulation for Two-diode Model of Photovoltaic Cells in SimPowerSystems Using Explicit Mathematical Functions

In this paper, using Thevenin rsquo;s theorem and also nonlinear Lambert W function, a novel twodiode model of photovoltaic cells is presented in mathematical explicit manner. In comparison with existing explicit models in the literature which are valid exclusively for n2=n1 and n2=2n1, this model includes a wide range of siliconbased cells with arbitrary diodes ideality factors. Acquiring regulating parameter (a) of the proposed model, its suitability to conform the real data is verified at standard test condition with maximum error of 105. Moreover, recreating the changes in weather condition, the proposed model performance is validated for irradiations between 50 up to 1100 Watt/m2. Finally, with series and parallel configuration of the PV cells and analytic derivation of maximum power point, the twodiode model for PV modules is simulated in SimPowerSystems of MATLAB software for research and engineering applications.