Характеристики устойчивости солнечных батарей в условиях эксплуатации
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-2-61-69
Аннотация
Рассмотрено применение двухдиодной физико-математической модели при анализе телеметрических данных функционирования солнечных панелей с использованием цифровых двойников для контроля эффективности работы солнечных электростанций. Такой подход позволил заменить временные данные функционирования каждой солнечной панели в течение месяца данными из семи выходных электрофизических параметров. Благодаря этому упростилась обработка данных: одна солнечная панель – один набор параметров в месяц. Анализ телеметрических данных с применением цифровых двойников позволяет использовать их для расчета нормализованных значений выходной электрической мощности в точке максимальной выработки электроэнергии для всех солнечных панелей и по результатам находить аномалии в их работе. На примере солнечной электростанции из 272 панелей показана возможность эффективного определения аномально работающих солнечных панелей.
Об авторах
К. С. Дик
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Дик Константин Сергеевич, асп. каф. информатики
220018, Минск, ул. Якубовского, 15/1, кв. 358
И. В. Гасенкова
Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника»
Беларусь
Беларусь
Д-р физ.-мат. наук, доц., гл. науч. сотр.
Минск
Список литературы
1. World Energy Outlook 2024 [Electronic Resource]. Mode of access: https://www.iea.org/reports/worldenergy-outlook-2024. Date of access: 24.05.2024.
2. New Energy Outlook [Electronic Resource]. Mode of access: https://about.bnef.com/new-energyoutlook/#exec-summary. Date of access: 24.05.2024.
3. Wikimedia Commons. File: Best Research-Cell Efficiencies.png [Electronic Resource]. Mode of access: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Best_Research-Cell_Efficiencies.png. Date of access: 20.02.2018.
4. Outdoor Performance Modeling of Three Different Silicon Photovoltaic Module Technologies / А. Meflah [et al.] // International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2017. Vol. 8, No 143.
5. Nguyen, X. H. Mathematical Modeling of Photovoltaic Cell/module/arrays with Tags in Matlab/Simulink / X. H. Nguyen, M. P. Nguyen // Environmental Systems Research. 2015. Vol. 4, No 24. Р. 24–32.
6. III–V Multijunction Solar Cells for Concentrating Photovoltaics / Н. Cotal [et al.] // Energy & Environmental Science. 2009. Vol. 2, No 2. Р. 174–192.
7. High Efficiency III–V Solar Cells / K. W. J. Barnham [et al.] // International School on Crystal Growing of Materials for Energy Production and Energy-Saving Applications: Conf. Proc. 2001.
8. Solar Cell for NASA RAINBOW Concentrator / M. A. Smith [et al.] // Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference: Proceed. of the Conf. 2000. Р. 1139–1151.
9. Fan, J. C. C. Thin-Film GaAs Solar Cells / J. C. C. Fan, C. O. Bozler, R. W. McClelland // 15th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Kissimmee, Florida, May 12–15, 1981: Conf. Record. New York, 1981. Р. 375–377.
10. Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития / В. А. Меличко [и др.] // Успехи физических наук. 2016. № 186. С. 801–852.
11. Features of KF and NaF Postdeposition Treatments of Cu(In,Ga)Se2 Absorbers for High Efficiency Thin Film Solar Cells / Р. Reinhard [et al.] // Chemistry of Materials. 2015. Vol. 27, Iss. 16. Р. 5755–5764.
12. Bonnet, D. Cadmium-Telluride – Material for Thin Film Solar Cells / D. Bonnet, P. Meyers // Journal of Materials Research. 1998. Vol. 13. Р. 2740–2753.
13. Integrated Perovskite/Bulk-Heterojunction Toward Efficient Solar Cells / Y. Liu [et al.] // Nano Letters. 2015. Vol. 15, Iss. 1. Р. 662–668. https://doi.org/10.1021/nl504168q.
14. Snaith, H. J. Perovskites: The Emergence of a New Era for Low-Cost, High-Efficiency Solar Cells / H. J. Snaith // The Journal of Physical Chemistry Letters. 2013. Vol. 4, Iss. 21. Р. 3623–3630.
15. Synergetic Substrate and Additive Engineering for Over 30%-Efficient Perovskite-Si Tandem Solar Cells / D. Turkay [et al.] // Joule. 2024. Vol. 8, No 6. Р. 1735–1753.
16. Detection of Typical Defects in Silicon Photovoltaic Modules and Application for Plants with Distributed MPPT Configuration / J. Ahmad [et al.] // Energies. 2019. Vol. 12, No 23. P. 4547−4573.
17. Methods for Modelling and Analysis of Bendable Photovoltaic Modules on Irregularly Curved Surfaces / А. Groenewolt [et al.] // International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2016. No 7. P. 261–271.
18. Информационное обеспечение мониторинга технического состояния солнечных электростанций / С. В. Валевич [и др.] // Информационные технологии. 2020. Т. 26, № 10. С. 594–601. DOI: 10.17587/it.26.594-601.
19. Дик, К. С. Методика поиска дефектных солнечных панелей в данных телеметрии электростанции на основе результатов работы цифрового двойника / К. С. Дик // Доклады БГУИР. 2023. Т. 21, № 6. С. 113–120. http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-6-113-120.
Рецензия
Для цитирования:
Дик К.С., Гасенкова И.В. Характеристики устойчивости солнечных батарей в условиях эксплуатации. Доклады БГУИР. 2025;23(2):61-69. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-2-61-69
For citation:
Dzik K.S., Gasenkova I.V. Characteristics of Solar Panel Stability Under Operating Conditions. Doklady BGUIR. 2025;23(2):61-69. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-2-61-69
Просмотров:
130
Послать статью по эл. почте 