Solar array simulator system for testing the behaviour of PV elements

A solar module is the most important part of each photovoltaic (PV) system although, at the same time, it represents an energy source of low stability depending on many factors. All these factors are unstable for natural reasons but this is inevitable while producing the PV energy. A broad analysis of electric factors, influencing the performance of PV installations can only be carried out by means of a PV simulator, e.g. of the HPE 4350A type, independent of the solar activity, enabling the use and storage of data as well as their reproduction at any moment. The device allows to generate on demand any I=f(u) plot of characteristics on the basis of only four fundamental parameters i.e. Isc, JMPP, VMPP, and Voc. Any possible variant of the I=f(u) graphs, taking into account the influence of temperature, wind speed, module inclination, ageing etc., may be realized manually as well as, mainly, by means of the Solar Design Studio v 6.0 software. The paper presents exemplary test results covering battery charge controllers and showing the effect of a useful device on the assessment of the parameters of the components of an actual PV system.

---

Moduł fotowoltaiczny jest najbardziej odpowiedzialną częścią każdej instalacji fotowoltaicznej (PV), prezentując jednak źródło energii o niskiej stabilności, zależnej od wielu czynników. Wszystkie one są niestabilne z naturalnych powodów, co jednak jest nieuniknione przy pozyskiwaniu energii PV. Rozległa analiza czynników wpływających na sprawność instalacji PV możliwa jest jedynie przy użyciu symulatora, np. typu HPE 4350A, niezależnego od aktywności słońca, umożliwiającego eksploatację, pamięć danych i ich odtwarzanie w dowolnej chwili, bazując na podstawowych parametrach ISC, IMPP, VMPP i VOC. Wszelkie możliwe warianty charakterystyk I = f(u) uwzględniających wpływy temperatury, wiatru, nachyleń modułu, starzenia itp. mogą być modelowane zarówno ręcznie, jak i głównie z pomocą komputerowego programu Solar Design Studio v.6.0. Praca przedstawia przykładowe wyniki testów, obejmujących regulatory ładowania, wykazujących wpływ wartościowego przyrządu na ocenę parametrów elementów rzeczywistej instalacji PV.