Szoláris fotovillamos rendszerek energiaviszonyainak elméleti és kísérleti vizsgálata = Theoretical and experimental study on performance analysis of solar photovoltaic system

摘要

A projekt alapvető célkitűzéseként a fotovillamos rendszerek modellezését és szimulációs vizsgálatát határoztuk meg. A teljesítés során áttekintettük a fotovillamos és hibrid rendszerek modellezésére alkalmas szoftvereket. Külön figyelmet fordítunk a nyílt forráskódú programokra (TRNSYS, illetve Matlab+Symulink), A mért környezeti paraméterek alapján egy, az adott helyre jellemző átlagos éves adatbázist építettünk fel. Ezen feladat elvégzésére mesterséges neurális hálóval támogatott modellezést végeztünk. A modellezés adta a hátterét többek között a gödöllői helyszínen felépített 10 kWp teljesítményű hálózatra dolgozó fotovillamos rendszer rendszerterveinek elkészítéséhez, a rendszer főbb jellemzőinek meghatározásához, a telepítés helyszínének kiválasztásához, illetve a telepítési tervek (építészeti, statikai terv, villamos és adatgyűjtő rendszer terv) kidolgozásához. A projekt során ellenőrző méréseket is végeztünk. Ez magába foglalta a napsugárzás jellemzőit mérő berendezések kalibrálását, illetve a különböző technológiájú PV modulok (multi-kristályos, amorf szilícium) esetében az I-V karakterisztika mérését. Méréseket végeztünk az üzem közben jelentkezhető árnyékolásoknak a modulteljesítményre gyakorolt hatásának vizsgálatára. Hálózatra dolgozó rendszerek esetén inverterrel, autonóm rendszerek esetén pedig különböző töltés-szabályozókkal végeztünk méréséket. A Gödöllőn telepített 10 kW névleges teljesítményű rendszerrel megkezdtük a működési jellemzők mérését. | Modeling and simulation of photovoltaic systems was primary goal of the elaborated project. An overview of the modeling software for photovoltaic and hybrid systems was carried out with special consideration to open source codes (e.g. TRNSYS and Matlab + Symulink). An environmental database (solar radiation, environmental temperature, etc.) was developed based on the measurements for the studied site. The task was implemented by a neural network modeling. The modeling provided the background among others for the planning of the 10 kWp photovoltaic grid connected system installed in Gödöllő, Hungary. Beside the system plans (architectural, statical, electrical and data logging plans) the selection of the location, the definition and selection of the main system components were supported by the model developed. During the project several measurements were also carried out. The measurements contained the calibration of units for the properties of solar radiation, and the measurement of the I-V characteristic of different (poly-crystalline, amorphous silicon) PV modules. Measurements were elaborated to study the effect of different shading for the module power during the operation. Measurements were performed with the inverters concerning to the grid connected systems and with the charge-controllers for the autonomous (stand-alone) systems. For the 10 kWp grid connected system in Gödöllő, the measuring system was set up and the continuous measurements were started.