Алгоритм програмної реалізації проектування захисту від перенапруги у фотоелектричних модулях сонячних батарей із застосуванням варисторно-позисторної структури
DOI:
https://doi.org/10.34185/1562-9945-1-126-2020-14Ключові слова:
algorithm, design, approximation, modeling, photovoltaic module, overvoltage protectionАнотація
Застосування сучасного апаратно-програмного проектування дозволяє ефективно вирішувати ряд завдань, пов'язаних з розробкою різних технічних пристроїв. Специфіка цього підходу полягає в розробці алгоритмів з можливостями динамічної корекції процесу проектування за участю користувача. У даній роботі приводиться опис алгоритму програмної реалізації проектування схем захисту від електричних перевантажень у фотоелектричних модулях сонячних батарей, які використовують обмежувач напруги на основі металоксидного варистора та позистора типу PolySwitch, що перебувають у тепловому контакті. Алгоритм передбачає визначення оптимальних технічних параметрів обмежувача напруги (мінімальний опір та струм спрацьовування позисторного елемента, класифікаційна напруга та коефіцієнт нелінійності варисторного елемента) для функціонування фотоелектричного модулю, що перебуває в стані освітлення у відсутності та при наявності несправних, деградованих або затінених фотоелектричних перетворювачів.
Посилання
Review of failures of photovoltaic modules / M. Köntges, S. Kurtz, C. Packard et al. // IEA PVPS Task 13. – 2014. – 132 p.
Kim K.A. Reexamination of photovoltaic hot spotting to show inadequacy of the bypass diode / K.A. Kim, P.T. Krein // IEEE Journal of Photovoltaics. – 2015. – Vol. 5, No. 5. – P. 1435 – 1441.
Tonkoshkur O.S. Problemy nadiinosti fotoelektrychnykh komponentiv soniachnykh batarei / O.S. Tonkoshkur, L.V. Nakashydze // Vidnovliuvana enerhetyka. – 2018. – № 3. – S. 21 – 31.
Silvestre S. Study of bypass diodes configuration on PV modules / S. Silvestre, A. Boronat, A. Chouder // Applied Energy. – 2009. – Vol. 86, No. 9. – P. 1632–1640.
Accurate maximum power tracking in photovoltaic systems affected by partial shading/ P. Guerriero, F. Di Napoli, V. d’Alessandro, S. Daliento / International Journal of Photoenergy. – 2015. – Article ID 824832 (10 pages).
A modified bypass circuit for improved hot spot reliability of solar panels subject to partial shading / S. Daliento, F. Di Napoli, P. Guerriero, V. d’Alessandro // Solar Energy. – 2016. – Vol. 134. – P. 211–218.
Ivanchenko A.V. Application of varistor-posistor structure for protection from overvoltages of photovoltaic cells of solar arrays /
A.V. Ivanchenko, A.S. Tonkoshkur, S.V. Mazurik // Journal of Physics and Electronics. – 2019. – Vol. 27, No. 1. – P. 79–88.
Gupta T.K. Application of zinc oxide varistors / T.K. Gupta // Journal of the American Ceramic Society. – 1990. – Vol. 73, No. 7. – P. 1817 – 1840.
Standler R.B. Protection of electronic circuits from overvoltages / R.B. Standler. – Mineola.-New York: Dover Publications.-INC., 2002. – 464 p.
Patent 7660096 B2 USA. Circuit protection device having thermally coupled MOV overvoltage element and PPTC overcurrent element / B. Golubovic, P.N. Becker, R.P. Moore. – 9.02.10.
Tonkoshkur A.S. Electrical properties of structures based on varistor ceramics and polymer nanocomposites with carbon filler /
A.S. Tonkoshkur, A.V. Ivanchenko // Journal of Advanced Dielectrics. – 2019. – Vol. 9, No. 3. – P. 1950023‑1–1950023‑6.
Levshov A.V. O matematicheskom modelirovanii fotoelektricheskih moduley / A.V. Levshov, A.Yu. FYodorov // Naukovi pratsi DonNTU. Seriia: “Elektronika i enerhetyka”. – 2013. – №1(14). – S. 153 – 158.
Raushenbah G. Spravochnik po proektirovaniyu solnechnyih batarey / G. Raushenbah. – M.: Energoatoizdat, 1983 – 357 s.
Lorenzo E. Solar electricity: engineering of photovoltaic systems / E. Lorenzo. – Madrid: Artes Gráficas Gala, S.L., 1994. – 316 p.
Koval O.S. Opredelenie parametrov solnechnogo elementa iz ego svetovoy volt-ampernoy harakteristiki / O.S. Koval, M.S. Tivanov // Vestnik BGU. Seriya 1. – 2012. – № 2 – C. 39 – 44.
Zakhyst soniachnykh batarei vid elektrychnykh perenavantazhen: monohrafiia / O.S. Tonkoshkur, O.V. Ivanchenko, L.V. Nakashydze, S.V. Mazurik. – Dnipro: AKTsENT PP, 2018. – 113 s.
Tonkoshkur A.S. Software for calculation of parameters of equivalent electric scheme of photovoltaic cells / A.S. Tonkoshkur, L.V. Nakashydze // Systemni tekhnolohii. Rehionalnyi mizhvuzivskyi zbirnyk naukovykh prats. – Vyp. 1(120) – 2019. – S. 150-155.
Gavrikov V. Samovosstanavlivayuschiesya PTC-predohraniteli dlya zaschityi ot tokovyih peregruzok / V. Gavrikov // Novosti elektroniki. – 2014. – № 12. – S. 11 – 15.
Kaminskaya T.P. Samovosstanavlivayuschiesya predohraniteli dlya avtomobilnoy elektroniki / T.P. Kaminskaya, K.I. Domkin // Elektronnyie komponentyi. – 2008. – № 5. – S. 80 – 82.
Alboteanu I.L. Modelling and simulation of a stand-alone photovoltaic system / I.L. Alboteanu, S. Ivanov, G. Manolea // 8th WSEAS International Conference on POWER SYSTEMS (PS 2008) – Santander, Cantabria, Spain, 2008. – P. 189 - 194.
Models for a Stand-Alone PV System / A.D. Hansen, P. Sоrensen, L.H. Hansen, H. Binder. – Risø National Laboratory, Roskilde, 2000. – 78 p.
Tonkoshkur O.S. Modeliuvannia relaksatsii varystorno-pozystornykh prystroiv zakhystu fotoelektrychnykh moduliv vid perenapruhy pry vidnovlenni osvitlennia / O.S. Tonkoshkur // Tezy dopovidei na IV Vseukrainskii naukovo-praktychnii konferentsii “Perspektyvni napriamky suchasnoi elektroniky, informatyvnykh i kompiuternykh system (MEICS‑2019)” – Dnipro, Ukraine, 2019. – S. 175-176.
