Assessment of the IEC 60891 norm conversion methods under outdoor test conditions

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pó, José Mário da Costa
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/8270
Resumo: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011
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spelling Assessment of the IEC 60891 norm conversion methods under outdoor test conditionsFotovoltaicoPerformance de PVConversões STCTeses de mestrado - 2011Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011In this work the applicability of the IEC 60891 norm – Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I–V characteristics – for translations to the Standard Test Condition (STC) is analysed. Focus is given on the 1st and 2nd procedures of the norm, as these were found more suitable for translations to STC than the 3rd method. An outdoor roof-site in The Hague (The Netherlands) was assembled, with a comprehensive set of calibrated instruments, to measure in-plane spectral and broadband irradiance, as well as individual I–V curves for two different PV modules (c-Si and mc-Si). For the norm evaluation, a 1-diode model for PV modules was developed and the extraction methods for each required parameter were studied. The results were similar for both modules and both, 1st and 2nd, conversion methods of the norm. The irradiance is not limiting the accuracy of the conversion if only highly correlated values for short circuit current vs. irradiance are used. Best results were found for correlations of 0.98 or greater, yielding accuracies better than 3% for both STC conversion methods. Translations with good accuracy were also found by self-referencing the PV devices. The main conclusion is that by proper data selection, the irradiance range specified in the correction method of the norm can be extended. Furthermore, the subject of accessing the spectral radiation distribution by means of correlating broadband measurements using available models was explored. To model the spectral distribution SMARTS2 was employed with a dataset from ARM database, however, the used dataset was found inappropriate for the assessment. This MSc thesis was developed within the Erasmus framework at Copernicus Institute for Sustainable Development and Innovation of the Utrecht University. All experimental work was performed during an internship at EKO Instruments Europe B.V..Neste trabalho a aplicabilidade da norma IEC 60891 – Procedimentos para correções de temperatura e irradiancia a características I-V – para translações de curvas I-V de módulos fotovoltaicos para as Condições de Teste Standard (STC) é analisada. São focados o 1º e 2º procedimentos da norma, por se revelarem mais adequados para translações para STC do que o 3º método. Para as medidas experimentais necessárias, um sistema fotovoltaico com um conjunto compreensível de instrumentos calibrados para medir a irradiancia espectral e a irradiancia global no plano, bem como para medir as curvas I-V individuais de dois módulos fotovoltaicos diferentes (silício monocristalino e silício multicristalino). Para avaliar a norma, um modelo para módulos fotovoltaicos foi desenvolvido, e o método de extração para cada um dos parâmetros necessários para aplicar o modelo foi estudado. Os resultados foram semelhantes para ambos os módulos e para ambos os dois procedimentos da norma. A irradiancia não limita a exactidão dos métodos de conversão se valores altamente correlacionados de corrente de curto circuito versus irradiancia forem utilizados. Sendo que os melhores resultados são obtidos para correlações de 0.98 ou melhores. Conseguindo resultados com cerca de 3% de exatidão para ambos os métodos de conversão. Resultados de translações com boas exatidões também foram alcançados por referencia própria dos dispositivos fotovoltaicos. Conclui-se principalmente que se os dados utilizados forem selecionados com determinados critérios, a diferença entre os níveis de irradiancia não limita a exactidão da translação, e o intervalo definido da norma pode ser estendido. Adicionalmente, o tópico do acesso da distribuição espectral por via da correlação de medidas broadband utilizando modelos espectrais disponíveis é explorado. Para modelar a distribuição espectral o modelo SMARTS2 foi utilizado com dados originários da base de dados ARM. Todavia, os dados fornecidos revelou-se imprópria para a avaliação. Esta tese de mestrado foi desenvolvida no âmbito do programa Erasmus no Copernicus Institute for Sustainable Development and Innovation da Universidae de Utrecht. Todo o trabalho experimental foi desenvolvido durante um estágio na empresa EKO Instruments Europe B.V..Van Sark, WilfriedAlves, Jorge Augusto Mendes da Maia, 1958-Repositório da Universidade de LisboaPó, José Mário da Costa2013-04-12T10:23:12Z20112011-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/8270enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T15:52:04Zoai:repositorio.ul.pt:10451/8270Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:32:52.109511Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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