Temperature effect to solar power plant

Abstract

There are a lot of different efficiency photovoltaic cells, which are used in solar power plants. All of these different photovoltaic cells are affected by different environment conditions. Maximum power point tracking is the main way to increase solar power plant efficiency. Mostly systems of maximum power point tracking are slow or inaccurate, that means the system cannot stay in maximum power point in solar power plant. This is the main reason why mostly of solar power plants are working not efficiently. The use of real working solar power plant with aim to find more efficient control algorithms is very expensive and requires long development period. Mathematical modeling makes research and investigation faster. In this article a temperature changing block of photovoltaic module that can simulate temperature changing process for month or even a few years was proposed. This temperature block was used in a solar power plant model which was created in previous investigations. Now, solar power plant model has four structural blocks: solar irradiance block, temperature of photovoltaic module block, photovoltaic module block and controller block. IncCond algorithm is used for maximum power point tracking. Solar power plant model is implemented in Matlab/Simulink environment. This model enables to analyze solar power plant working efficiency, when there are no clouds and the temperature is changing or stays constant.

Article in Lithuanian.

Temperatūros įtaka fotovoltinei jėgainei

Santrauka 

Fotovoltinėse jėgainėse naudojami įvairaus tipo skirtingo veikimo efektyvumo saulės elementai. Nors šie elementai pagal tipą ir efektyvumą skirtingi, tačiau visiems jiems didelę įtaką daro aplinkos sąlygos. Pagrindinė priemonė fotovoltinės jėgainės (FJ) efektyvumui didinti yra didžiausios galios taško sekimas (DGT). Dauguma valdiklių, skirtų didžiausios galios taškui sekti fotovoltinėje jėgainėje, yra lėti arba netikslūs – negali palaikyti fotovoltinės jėgainės didžiausios galios režimo. Tai pagrindinė fotovoltinės jėgainės neefektyvaus veikimo priežastis. Fotovoltinių jėgainių tyrimams realiomis eksploatavimo sąlygomis ieškant efektyvesnių valdymo algoritmų būtinos didelės investicijos į įrangą, ir tai ilgai trunka. Tyrimams paspartinti kuriami imitaciniai modeliai. Šiame darbe aprašomas sukurtas temperatūros poveikiui tirti skirtas saulės modulio temperatūros kitimo blokas. Tai galimybė imituoti procesus, trunkančius mėnesį ar net kelerius metus. Darbe analizuojamą FJ modelį sudaro keturi struktūriniai blokai: saulės galios srautą imituojantis blokas, temperatūros kitimą imituojantis blokas, saulės modulių imitatorius ir valdymo algoritmas, kuriame didžiausios galios taškas nustatomas pagal IncCond algoritmą. Visas fotovoltinės jėgainės modelis, įgyvendintas Matlab/Simulink terpėje, leido analizuoti fotovoltinės jėgainės veikimo efektyvumą giedrą dieną, kai modulių temperatūra buvo pastovi arba kito.

Reikšminiai žodžiai: saulės elemento temperatūra, saulės elementai, didžiausios galios taško sekimas.

Keyword : temperature of solar cell, solar cells, maximum power point tracking