Fotovoltaik (PV) hücreler/modüller için parametre kestirim metodu geliştirilmesi
Parametric estimation methods for photovoltaic (PV) cells/modules
Yazar: YASİN AYBERK NARİN
Danışman: PROF. DR. ULAŞ EMİNOĞLU
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dünyada artan nüfus ve fosil enerji kaynaklarının tükenmesi sebebi ile yenilenebilir enerji kaynaklarına talep oldukça fazladır. Dolayısıyla güneş enerjisi fotovoltaik (PV) hücrelerin/modüllerin enerji üretiminde daha çok tercih edilen yenilenebilir enerji kaynağı haline gelmektedir. Bu nedenle, PV'lerin gerçekçi bir şekilde modellenmesi ve eşdeğer devre parametrelerinin belirlenmesi uygulama ve üretim açısından oldukça önemlidir. PV hücrelerinin/modüllerinin tek-diyotlu eşdeğer devre modellemesinde kullanılan seri direnç (Rs), diyot idealite faktörü (a), şönt direnç (Rp), diyot ters doyum akımı (Io) ve foton akımı (Ipv) parametrelerinin belirlenmesi için geliştirme çalışması yapılmıştır. Modelin doğruluğunu test etmek için, farklı üreticilerin bir dizi PV modülü dikkate alınmakta ve sonuçlar literatürde verilen bu çözümsel modeller kullanılarak elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. İncelenen PV modüllerinin akım-gerilim (I-V) karakteristikleri, üreticiler tarafından sağlanan deneysel I-V eğrileri ile karşılaştırılarak simüle edilmektedir. Sonuçlar, PV modülleri için elde edilen parametrelerin değerlerinin, diğer analitik modeller kullanılarak elde edilen değerlerle eşleştiğini göstermektedir. Ve elde edilen parametreler kullanılarak oluşturulan I-V eğrileri, deneysel veriler ile tam uyumludur. Eğriler ayrıca, literatürde verilen iki-diyotlu modellerin optimal parametreleri kullanılarak oluşturulan eğrilerle de yüksek derecede uyumluluk gösterdiği görülmüştür. Ayrıca bu model ihmal edilen parametreleri göz önünde bulundurulduğunda kolaylık sağlamaktadır.

Abstract:
Demand in the world for renewable energy resources is increasing because of growth in population and decreasing in the fossil fuel reserves. Solar energy produced via photovoltaic cells/modules has been chosen as more popular when compared with the other renewable energy sources. Because of this reason, realistic modelling and identification of the equivalent circuit parameters of the PVs are very important for production and applications. In this study, serial resistances (Rs), diode ideality factor (a), parallel resistances (Rp), reverse saturation current of diodes (Io) and photon current (Ipv) are examined in order to identify parameters of the equivalent single diode circuit models of the PV cells/modules. PV cells/modules from different manufacturers are used in order to control accuracy of equivalent modelling and results have been compared with the other analytical models in the literature. Current vs. Voltage graphs of the examined PV modules are simulated and compared with experimental results supplied by manufacturers. The results validates that, modelled parameters for PV modules are matched with the values obtained from other analytical models. Current vs Voltage (I-V) graphs obtained using calculated parameters are same as the I-V graphs resulted from experimental datas. Graphs are also perfectly matched with the other graphs obtained using optimum parameters of the models with two diodes in the literature. Moreover this model is more useful when considering ignored parameters.