Dissertação
Electrical and Mathematical Models of PV Cells Strategies and Critical Assessment EVALUATED
A modelação de um dispositivo com base nos processos físicos envolvidos no seu funcionamento é essencial para a análise, otimização e previsão do seu desempenho. As principais questões associadas à modelação de sistemas PV são, por um lado, o número de graus de liberdade dos modelos matemáticos face ao número de dados disponíveis (informação disponível na ficha de dados do dispositivo) e, por outro lado, a sua dependência de condições de funcionamento muito variáveis. Neste trabalho é apresentado um enquadramento para a modelação de sistemas PV com o objetivo de fornecer uma ferramenta para uma seleção fundamentada das estratégias de modelação, baseada na física do funcionamento das células PV. São analisados os modelos baseados em díodos e são apresentadas as técnicas convencionais para extrair os seus parâmetros e para descrever a sua dependência da irradiância e temperatura, assim como as questões mais relevantes. O Modelo completo de um díodo com 5 parâmetros provou representar o melhor compromisso entre simplicidade e precisão. Assim, este modelo é analisado mais em detalhe, comparando-se duas abordagens diferentes à questão da variabilidade da irradiância e temperatura: a Modelação Adaptativa-Paramétrica (APM) e a Modelação a Parâmetros-Constantes (CPM). A extração de parâmetros com base no método Newton-Raphson revelou-se um aspeto fundamental para a precisão de ambas as abordagens. Quando os parâmetros são corretamente extraídos ambos os modelos mostram uma excelente reprodução dos dados experimentais, apresentando o método APM um desempenho ligeiramente superior que o CPM, ainda que a expensas de tempo de computação.
julho 23, 2020, 16:30
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