AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES
In this work the design and software for an autonomous measuring system on the microcomputer Raspberry Pi which destined for testing photovoltaic modules (PVM) in real conditions of exploitation are developed. The developed method for processing of the module’s current-voltage characteristics (CVC)...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/360 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-360 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
PV module current-voltage characteristic partial shading equivalent scheme of PV module determination of PV module parameters. фотоелектричний модуль вольт-амперна характеристика часткове затінення схема замі-щення фотомодуля визначення параметрів фотомодуля. |
| spellingShingle |
PV module current-voltage characteristic partial shading equivalent scheme of PV module determination of PV module parameters. фотоелектричний модуль вольт-амперна характеристика часткове затінення схема замі-щення фотомодуля визначення параметрів фотомодуля. Gaevskii, A. Ivanchuk, V. AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| topic_facet |
PV module current-voltage characteristic partial shading equivalent scheme of PV module determination of PV module parameters. фотоелектричний модуль вольт-амперна характеристика часткове затінення схема замі-щення фотомодуля визначення параметрів фотомодуля. |
| format |
Article |
| author |
Gaevskii, A. Ivanchuk, V. |
| author_facet |
Gaevskii, A. Ivanchuk, V. |
| author_sort |
Gaevskii, A. |
| title |
AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| title_short |
AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| title_full |
AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| title_fullStr |
AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| title_full_unstemmed |
AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES |
| title_sort |
autonomous measurement system based on microcomputer for testing photoelectric modules |
| title_alt |
АВТОНОМНА СИСТЕМА ВИМІРЮВАННЯ НА ОСНОВІ МІКРОКОМП’ЮТЕРА ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ |
| description |
In this work the design and software for an autonomous measuring system on the microcomputer Raspberry Pi which destined for testing photovoltaic modules (PVM) in real conditions of exploitation are developed. The developed method for processing of the module’s current-voltage characteristics (CVC) allow to determine the parameters of PVM: photocurrent, reverse saturation current of the pn-junction, non-ideality coefficient, series and parallel resistances of electrical losses. It have be noted that the mentioned parameters, as a rule, are not provided by module manufacturers, but they are essential for determining the current state of PVM, for their diagnostics, as well as for correctly forecasting the operation of PV plants in various external conditions. The measuring system implements the method of CVC scanning by changing the resistive load. Switching of resistors is carried out by field transistors (MOSFET), which are controlled by a certain program wrote in the microcomputer memory. The duration of scanning the entire CVC does not exceed a few seconds, which makes it possible to obtain real CVC under changable solar radiation and temperature, and perform PVM testing under exploitation at PV plant. PVM parameters within the framework of the single-diode model are calculated using the proposed method of solving the nonlinear equations system by the stable iterative algorithm, which is based on expansion of equations by small parameters and ensures the determining of parameters for about ten seconds. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/360 |
| work_keys_str_mv |
AT gaevskiia autonomousmeasurementsystembasedonmicrocomputerfortestingphotoelectricmodules AT ivanchukv autonomousmeasurementsystembasedonmicrocomputerfortestingphotoelectricmodules AT gaevskiia avtonomnasistemavimírûvannânaosnovímíkrokompûteradlâtestuvannâfotoelektričnihmodulív AT ivanchukv avtonomnasistemavimírûvannânaosnovímíkrokompûteradlâtestuvannâfotoelektričnihmodulív |
| first_indexed |
2024-06-01T14:34:23Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:34:23Z |
| _version_ |
1800669719153344512 |
| spelling |
veorgua-article-3602024-02-09T13:51:48Z AUTONOMOUS MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MICROCOMPUTER FOR TESTING PHOTOELECTRIC MODULES АВТОНОМНА СИСТЕМА ВИМІРЮВАННЯ НА ОСНОВІ МІКРОКОМП’ЮТЕРА ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ Gaevskii, A. Ivanchuk, V. PV module, current-voltage characteristic, partial shading, equivalent scheme of PV module, determination of PV module parameters. фотоелектричний модуль, вольт-амперна характеристика, часткове затінення, схема замі-щення фотомодуля, визначення параметрів фотомодуля. In this work the design and software for an autonomous measuring system on the microcomputer Raspberry Pi which destined for testing photovoltaic modules (PVM) in real conditions of exploitation are developed. The developed method for processing of the module’s current-voltage characteristics (CVC) allow to determine the parameters of PVM: photocurrent, reverse saturation current of the pn-junction, non-ideality coefficient, series and parallel resistances of electrical losses. It have be noted that the mentioned parameters, as a rule, are not provided by module manufacturers, but they are essential for determining the current state of PVM, for their diagnostics, as well as for correctly forecasting the operation of PV plants in various external conditions. The measuring system implements the method of CVC scanning by changing the resistive load. Switching of resistors is carried out by field transistors (MOSFET), which are controlled by a certain program wrote in the microcomputer memory. The duration of scanning the entire CVC does not exceed a few seconds, which makes it possible to obtain real CVC under changable solar radiation and temperature, and perform PVM testing under exploitation at PV plant. PVM parameters within the framework of the single-diode model are calculated using the proposed method of solving the nonlinear equations system by the stable iterative algorithm, which is based on expansion of equations by small parameters and ensures the determining of parameters for about ten seconds. У цій роботі розроблено конструкцію та програмні алгоритми автономної системи для тестування фотоелектричних модулів (ФМ) у реальних умовах експлуатації. Розвинутий метод обробки вольт-амперних характеристик (ВАХ) модулів дозволяє визначати параметри фотомодулів: фотострум, зворотний струм насичення pn-переходу, коефіцієнт неідеальності, послідовний та паралельний опори електричних втрат. Слід відзначити, що ці параметри зазвичай не надаються виробниками модулів, але вони суттєві для визначення поточного стану ФМ, їх діагностики, а також для коректного прогнозування роботи фотоелектричних станцій (ФЕС) у різних зовнішніх умовах. Автоматизована вимірювальна система сконструйована на базі мікрокомп’ютера Raspberry Pi B, у ній реалізований метод сканування ВАХ шляхом зміни резистивного навантаження. Комутація резисторів здійснюється MOSFET-транзисторами, якими керує певна програма, записана в пам’ять мікрокомп’ютера. Тривалість сканування всій ВАХ не перевищує кількох секунд, що дає можливість отримувати реальну ВАХ при змінних сонячної радіації і температурі, та проводити тестування ФМ в польових умовах на ФЕС. Параметри ФМ у рамках однодіодної схеми заміщення розраховуються за допомогою оригінального методу рішення системи нелінійних рівнянь за стійким ітераційним алгоритмом, який заснований на розкладанні нелінійних рівнянь за малими параметрами та забезпечує визначення параметрів не більш ніж за десять секунд. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2023-01-06 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/360 10.36296/1819-8058.2022.3(70).54-61 Возобновляемая энергетика; № 3(70) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 54-61 Відновлювана енергетика; № 3(70) (2022): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 54-61 Vidnovluvana energetika ; No. 3(70) (2022): Scientific and applied Journal renewable energy ; 54-61 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2022.3(70) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/360/285 Copyright (c) 2023 Vidnovliuvana Energetyka |