A NOVEL METHOD BASED ON BISECTION SEARCH ALGORITHM FOR EXTRACTING THE REFERENCE PARAMETERS OF PV MODULES

FOTOVOLTAİK MODÜLLERİN REFERANS PARAMETRELERİNİN ÇIKARILMASI İÇİN İKİYE AYIRMALI ARAMA ALGORİTMASI TEMELLİ YENİ BİR YÖNTEM

Abstract

Manufacturers generally share datasheet values of photovoltaic (PV) modules at only standard test conditions (STC). Theseconditions enable PV modules to generate high power but are rarely encountered in the real environment. Therefore,accurate modeling of PV modules is very important in terms of estimating the energy that can be obtained under alloperating conditions. Many studies have been conducted in this field in the literature. In this study, a new method isproposed for the implementation of the commonly used five-parameter model. This new method uses a bisection searchalgorithm for calculating the value of the series resistance, which is one of the five parameters, and thus extracting theother parameters. The datasheet values provided by the manufacturers are sufficient for obtaining the series resistanceand therefore other parameters. The accuracy of the method was first tested by comparing the datasheet values of the threedifferent PV modules with the outputs of the proposed method. Finally, the simulation accuracy of the proposed method fordifferent operating conditions was tested by comparing the real measurement data collected by the National RenewableEnergy Laboratory (NREL) with the outputs of the method under the same operating conditions. The results show that theproposed method demonstrates good agreement with both datasheet values and real measurement data. The method offersa good balance of simplicity-accuracy.

Özet

Üreticiler genellikle fotovoltaik (PV) modüllerin standart test koşullarındaki veri sayfası değerlerini paylaşmaktadırlar. Bu koşullar PV modüllerinin yüksek güç üretmesini sağlar, ancak gerçek ortamda nadiren karşılaşılır. Bu nedenle, PV modüllerin doğru modellenmesi, her türlü çalışma koşulunda elde edilebilecek enerjinin tahmin edilebilmesi açısından oldukça önemlidir. Literatürde bu alanda pek çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada, yaygın kullanılan beş-parametreli modelin uygulanmasında yeni bir yöntem önerilmektedir. Bu yeni yöntem, beş parametreden biri olan seri direncin değerini hesaplamak ve böylelikle diğer parametrelerin çıkarılması için ikiye ayırmalı bir arama algoritması kullanmaktadır. Seri direncin ve dolayısıyla diğer parametrelerin elde edilmesinde üreticilerin sunduğu veri sayfası değerleri yeterli olmaktadır. Yöntemin doğruluğu, ilk olarak, üç farklı PV modülün veri sayfası değerleri ile önerilen yöntemin çıktılarının karşılaştırılmasıyla test edilmiştir. Son olarak, önerilen yönteminin farklı çalışma şartları için simülasyon doğruluğu ise Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından toplanan gerçek ölçüm verilerinin, yöntemin aynı çalışma şartlarındaki çıktılarıyla karşılaştırılmasıyla test edilmiştir. Sonuçlar, önerilen yöntemin hem veri sayfası değerleri hem de gerçek ölçüm verileri ile iyi bir uyum sağladığını göstermektedir. Yöntem iyi bir basitlik-doğruluk dengesi sunmaktadır.