PV hücre/modül eşdeğer devre parametrelerinin kestiriminde kullanım için yeni bir analitik nokta tayini
A new analytical point determination for use in estimating equivalent circuit parameters in PV module/cell
Yazar: Eminoğlu, Ulaş; Kaya, Serhan; Ayasun, Saffet
Dergi: Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Vol. 15 No. 4, 2025
Anahtar kelimeler: Photovoltaic Power Systems ; Fotovoltaik Güç Sistemleri ; Renewable Energy Resources ; Yenilenebilir Enerji Sistemleri ; Çıkış karakteristiği,Eşdeğer devre,Fotovoltaik (PV) modül,Modelleme ; Output characteristics,Equivalent circuit,Photovoltaic (PV) module,Modelling

Düşük üretim maliyeti ve kendini kısa süreli amorti etme gibi avantajları nedeniyle Fotovoltaik modüllerin kurulumu ülkemizde ve aynı zamanda dünyada her geçen gün hızla artmaktadır. Bu çalışmada, Fotovoltaik modüllerin çıkış (Güç-Gerilim) karakteristiğindeki lineer bölgeden yararlanılarak maksimum güç noktasındaki gerilimin yarısına tekabül eden gücün ve sonucunda akımın maksimum güç noktasındaki gerilim değerine bağlı olarak analitik hesaplanabileceği yeni bir yöntem önerilmektedir. Model geliştirilirken pratikte kullanılan ve literatürde eşdeğer devre parametreleri belirlenmiş çok sayıda PV modül dikkate alınmıştır. İlk olarak Fotovoltaik’lerin çıkış karakteristiğindeki sıfır ile maksimum güç gerilimdeğerinin yarısı noktası aralığındaki lineer bölgeye Birinci Dereceden denklem uydurularak eğimler belirlenmiş ve bu eğimler maksimum güç noktasındaki gerilim değerlerine bağlı olarak yine eğri uydurma yöntemi ile analitik olarak formüle edilmiştir. Bağıl hata, Kök Ortalama Kare Hatası ve Belirleme Katsayısı hata indisleri kullanılarak önerilen modelin geçerliliği çok sayıda PV modül için test edilmiştir. Sonuçlar hata değerlerinin ihmal edilebilir büyüklükte olduğunu ve modelin geçerli olduğunu göstermektedir. Ayrıca önerilen model ile PV’ler için eşdeğer devre parametrelerinin belirlenmesinde başlangıç değerlerden bağımsız, çözümü kolay ve tüm parametreleri kapsayan analitik yöntemlerin geliştirilmesinde büyük avantaj sağlanacağını söylemek mümkündür.

Due to advantages such as low production costs and short payback periods, the installation of photovoltaic modules is rapidly increasing both in our country and globally. This study proposes a new method that utilizes the linear region in the output (Power-Voltage) characteristics of photovoltaic modules to analytically calculate the power corresponding to half the voltage at the maximum power point, and the resulting current, based on the voltage at the maximum power point. The model was developed by considering numerous PV modules used in practice and whose equivalent circuit parameters have been determined in the literature. First, slopes were determined by fitting a first-order equation to the linear region between zero and halfway between the maximum power voltage value in the photovoltaic output characteristics. These slopes were analytically formulated using the curve fitting method, again based on the voltage values at the maximum power point. The validity of the proposed model was tested for a large number of PV modules using the error indices Relative Error, Root Mean Square Error, and Coefficient of Determination. The results indicate that the error values are negligible and the model is valid. Furthermore, it can be said that the proposed model will provide significant advantages in developing analytical methods that are independent of initial values, easy to solve, and encompass all parameters in determining the equivalent circuit parameters for PVs.