I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   11 ,  N o.   1 J ul y   201 8 , p p 400 ~ 40 8   I SSN :   2502 - 4752 D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 11 .i 1 .p p 400 - 4 08           400       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   P erf o r m a nce  Cha ra ct eris t ics  o f  M i nia t ure  P ho t o v o lt a ic F a r m   under  Dy na m ic  P a rt ia l Sha ding       A n t on i u s  R aj agu k gu k 1 ,  De d e t  Ca n d r a  Ri a wa n 2 ,  M o c ha m a A s ha r i 3   1 , 2 , 3 D ep ar t m en t   o f  E l e c t . E n g .,  I ns t i t ut  T e k nol og i   S e pul uh  N o pe m be r  ( I T S )  S ur a ba y a ,  I ndone s i a   1 D ep ar t m en t   of  E l e c t .  E ng . ,  U ni v e r s i t a s  R i a u,   P e k a nba r u,  I nd one s i a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   N ov   9 ,  201 7   Re v i se d   J an   2 0 ,  2 01 8   A ccep t ed   Ap r   11 ,  20 1 8     T h i s  p ap er  p r es en t s  i n v es t i g at i o n   o f  p er f o r m an c e ch ar act er i s t i c o n  a  m i ni a t ur e  phot ov o l t a i c  f a r m  u nde r  dy na m i c  pa r t i a l l y  s ha de d c ondi t i on .   E f f e c t s  of   a ppl y i ng  b y pa s s  di ode s  i n e a c h phot ov ol t a i c s  m odul  a nd t he   tr a n s ie n t c u r r e n t o f  th e  d io d e  is  a ls o  in v e s tig at ed .  T h m i n i at u r e o f  P V  F ar m   c ons i s t i ng  4  ph ot ov o l t a i c  pa ne l s ,   c onne c t e d i n s e r i e s  t o f or m  one  s t r i ng .  T he   w hol e  s y s t e m   c om pr i s e s  5 pho t ov ol t a i c  s t r i ng s ,  w hi c h a r e  c o nne c t e d i pa r a l l e l  pr od uc i ng  30 v ol t  a nd 6 0 w a t t  pe ak  p o w er   f r o m m i n i at u r e P V  f ar m .   S h ad i ng  of  10% ,  2 0 %  up t o 5 0 %  w i t h dy na m i c a l l y  c ha ng e i s  a ppl i e d .   R e s ul t  f r om  bot h l a bor a t or y  t e s t s  a nd s i m ul a t i o ns  i s  i nv e s t i g a t e d a nd s how   v er y  s i m i l ar .   Ke y wo rd s :   B y pa s s  di ode s ,     D y n a m i c p ar t i al l y  s h ad ed ,     M in ia t u r e  o f  p h o to v o lta ic   f a r m .   C opy r i g ht  ©   201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   A n t oni us  R a j a gu kgu k   D ep ar t m en t  o f  E l ect .  E n g . ,   I n s t i t u t  T e k n ol ogi  S e pu l uh  N ope m be r  ( I T S )  S u r a ba y a ,  I n done s i a .   E m a il:  a n t on i u s r a j a gu kgu k@ gm a i l . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e m ai n  p r o b l em  o f  t h e u t i l i zat i o n  o f  p h o t o v o l t ai c ( P V )  as  o n e o f  al t er n at i v e e n er g y  g e n er at i o n  i s   t h at  t h e  P V  h a s  l o w  a n d  c h an g eab l e p o w er  a s  t h w eat h er  c h an g es   [1 ], [2 ].   P g en er at ed  p o w er   opt i m i z a t i on  c a n b e  d o ne  t hr o ugh t he   m e c h a ni s m  o f  n on - p h ys i c a l  a nd  p hys i c a l - el ect r i cal l y   me t h o d .  N on - p h y s ic a me t h o d   co n d u ct ed  t h r o u g h  M ax i m u m  P o w er  P o i n t  T r ack i n g  ( MP P T )   me t h o d ,  e i t he r   t hr o u g h c o nve nt i o na l   m e t ho d s   a n d a l g or i t hm - m e t h od ba s e on   A r ti fic ia l I n te llig e n C o n tr o ( AI C )   [1 ] , [ 2 ] P V  pow e r  o pt i m i z a t i o n t hr o u gh   M P P T  w i t h  t he  c o n ve nt i o na l  a l go r i t h m   m e t ho d  c a n  b e  d o ne  i s e ve r a l   w a ys ,   s uc h a s   P e r t ur bat i on and   O bs e r v at i on   (P & O ),   H ill - C lim b in g   ( H C) ,   I nc r e m e nt al  C o nduc t a nc e   ( I nc  C o nd )   [ 3] ,  a n d P S O  A l g or i t hm   [4 ] . A l l   o f  t he s e  m e t ho d s   ha ve  a d va nt a ge s  i n   t e r m s  o f  g e t tin g  th e   ma x i mu m p o w e r  p o i n t  o f   P V .  Man y   s t u d i es   d i s c us s  t he   m o d e l i ng a nd  s i m ul a t i o n o f  P V  s ys t e m s   u nd e r  s ha d e d   f r o m  va r i o us   le v e l o f   r a d ia tio n   in te n s it y   [4 - 7 ] W h i l e s o m e r es ear c h er s   h a v e d o n r es ear ch  t h e   i m pa c t  o f  pa r t i a l  s h a di ng  pr obl e m  i n v e s tig a tio n ,  b u t  th e ir   r es ear ch es  ar e l i m i t ed  t o  t h e p h o t o v o l t ai m o d u l e an d  t h e b as i c co n f i g u r at i o n  o f  t h e P V  ar r a y   [8 - 13] .   I n  t h e  c o n f i gu r a t i on of  P V  a r r a y ,   t h e r e  a r e  t w o t y pe  o f   d i ode s  u s e d.   O n e  i s  bl oc k i n di ode   a n d   a n ot h e r  on e  i s  b y pa s s  di ode .  B l oc k i ng  d io d e  is  i n s ta lle d  s e r ie s   w it h  t h e  s tr in g  o f  P V ,  a n d  b y p a s s  d io d e  is   i n s t a l l e d pa r a l e l  by  e a c h   m odu l  of  P V .  B y pa s s  di ode  us e d t o pr ot e c t i on  of  P V   w h e n  pa r t i a l l y  s h a de d of  P V   ar r ay  o ccu r .   T h i s  r es ear ch   w i l l  d i s cu s s   m o d el  ch ar act er i s t i c s  an d  t r an s i en t  r es p o n s e  of  b y pa s s  di ode  on  P V   f a r m   s ys t e m   u nd e r  d yna m i c a l l y s ha d i n g e f f e c t  i n i m p l e m e nt a t i o n o f  P V  f a r m   m i ni a t ur e .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       P e r f or m anc e  C har ac t e r i s t i c s   of  M i ni at ur e  P hot ov ol t ai c   F ar m  U nde r  D y nam i c     ( A nt oni u s  R aj aguk g uk )   401   2.   RE S E ARCH   M ETH O D   2. 1.   P V  M o de l     A  s i n g l e P V  m o d u l e co n s i s t s   o f  a n u m b er  o f  P V  cel l s  i n  s er i es  an d  a P V  cel l  i s  m o d el ed  a s  a cu r r en t   s o u r ce s h u n t ed   w i t h  a d i o d e an d  r ep r es en t ed  b y  a n  eq u i v a l en t  ci r c u i t  [ 1 ]  s h o w n   i n   F i g u r e 1 .  T h e eq u at i o n   r e la tin g  th e  o u tp u t c u r r e n t a n d  th e  v o lta g e  o f  a  P V   m o d u le  c a n  b e   w r itte n  a s   e q ua t i o n 1     + + = sh m S pv m s pv ph m R I R V A I R V I I I 1 ex p 0   (1 )       I PV I D R Shunt R S + - V PV I PV     Fi g ur e   1 .  E q u iv a le n t C ir c u it o f  P h o to v o lta ic       W h er e I m   i s  t h e cu r r en t  g e n er at ed  b y  t h m o d u l e,  I ph   i s  t h p h o t o el ect r i c cu r r en t  , I o   is   th e  s a tu r a tio n   c ur r e nt ,   V p v   i s   t he   P V   vo l t a g e   A =   nkT / q   .   T   r e pr e s e nt s   t h e   t e m p e r a t ur e   o f   t he   m o d u l e   i K e l vi n,   i s   t he   B o l t zm a n n s  co n s t a n t ,  q  i s  t h e el ect r i c ch ar g e,   n  i s  t h n u m b er  o f  cel l s  i n   s er i es ,   R s   a nd R sh    ar t h s er i es    a nd   s h un t  r e s i s t a nc e r es p ect i v el y .     2. 2.   B l oc k  D i agr a m  of  M i n i at u r e  P V  F ar m     T h e P V  f ar m i s   c o m b i na t i o o f  P V   m o d u l es   t h at  co n n ect ed  i n  s er i es  a n d  p ar al l el  i n  l ar g e q u an t i t i es .   T h e m o d el  o f   m i n i at u r P V  f ar m   is   s h o w n  i n  F i g u r e 2 ,  i s  a r ep r es en t at i o n  o f  t h e act u al  P V  f ar m   w i t h  a  c a pa c i t y  of  60 W p,  c on s i s t  of  5  P V  s t r i n gs  i n  pa r a l l e l ,  a n d e a c h  P V  s t r i n g  i s  c o m pos e d of   4   P V  m odu l e s  i s e r i e s .  T h e  P V   pa n e l s  u s i ng   G H 003M  t y pe ,   w i t h   m a xi m um  po w e r  of  3 W p,  m a x i m u m   c u r r e n t  of  0. 334 m A   a n d v ol t a g e  ope n  c i r c u i t  of  11 V ol t s       + - I PVfarm I String 1 I Diode V PVfarm V module 1 Blocking Diode Bypass Diode .   Fi g ur e   2.  M ode l  of  P h ot ov ol t a i c  F a r m       F o r  im p le m e n ta tio n ,   w e  u s e d  th e  s o la r  m o d u le  ( m o n o - c r y s t al l i n e s i l i co n e t y p e)  t h at  m ad e b y   Z he j i a ng G a n gha n g   s o l ar  T ec h n o l o g y ,   w i t h  s p eci f i cat i o n s  a s  s h o w n  i n  T ab l e 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o .   1 J ul y   201 8   :   4 00     408   402   T ab l e 1 .  P V   m o d u l s p eci f i cat i o n s   M od e l  o f  P V  M od u l e s   G H 0 0 3 M   S t a n da r d  P ow e r   W p  ( W a t t s )   3   B r e a k  W o r k i n g V ol t a g e  V m p ( V )   9   B e s t  W o r k i n g   C u r r e n t  I m p  ( A )   0 . 3 3 3   Op e n  C i r c u i t  Vo l t a g e  Vo c  ( V)   1 1   S h o rt  C i rc u i t   C u rre n t   I s c  (A )   0 . 3 6 1   N u m b e r  o f  m o d u l e s  p e r  s t r i n g   4   T ot a l  o f  P V  s t r i n g  F a r m   5       By p a s s   di ode  i s   u s e d t o  pr ot e c t  P V  M odu l e  d u r i ng  r e v e r s e  bi a s  c o n di t i on . R e v e r s e  bi a s   on  t h e  P V   m o d ul e  i s  o c c ur   w he n e a c m o d ul e  i n e a c s t r i n ha ve   va r i o us  s u n s  r a d i a t i o n.   S u n s  r a d i a t i o va r i a t i o n o t h e P V   m o d u l e s   s u r f aces  i s  c al l ed  s h ad i n g  e f f ect .  T o  av o i d   d am a g e b ecau s e o f  s h ad i n g  e f f ect ,  s o  each  P V   m o d u l e i s  p ar al el - co n ect ed   w i t h  b y p as s  d i o d e.       2. 3.   D a t a  C o lle c t in g   I n  t h i s  r es ear c h ,  d at a co l l ect i n g  i s   b obs e r v i ng   t he   m a gni t u de  of   c ur r e nt   o n t he   b y pa s s  di ode s ,   m a g ni t ud e   vo l t a ge  a nd  c ur r e n t   o f  each   P V  m odu l e s ,   o each   P V  s t r i ng.   T es t s  car r y   ou t  by  us i ng  s o f t w a r e   s i m ul a t i o n a nd   m e a s ur e m e nt  d i r e c t l y  i n t he  P V   m i ni a t ur e  f a r m   s ys t e m .  I t  a l s o   o b s e r vi n g t he   ma x i mu p o w er  o f  o b s er v at i o n  t h r o u g h   t h e ch ar act er i s t i c cu r v e I  v s  V   an d  P  v s   I       Start De velop e Model  Simulation of PV  Farm De velop e Model Miniature  of PV  Farm Compare characteristic  curve of Model design  Testing under dinamically  shaded effect Analysis  performance of current bypass dioda  under dinamically shaded effect from  10  up to  50  % Set Parameter of Model design PV  Farm   End     Fi g ur e   3 .  F l o c ha r t   o f  R e s ear ch  Met h o d         V o lta g e   V  of  P V  f a r m   w i t h   va r i ou s  d y n a m i c s  s h a de d ( 10% , u p t o 50%  dy n a m i c a l l y  s h a de d e f f e c t ) .   T h i s   w a s  d o n e f o r  p r es en t s  i n v e s t i g at i o n  o f  p er f o r m a n ce ch ar act er i s t i c o n  a  m i n i at u r e o f  P V  f ar m   u n d er   d y n a m ic  p a r tia l l y   s h ad ed .  E f f ect s  o f  ap p l y i n g  b y p as s  d i o d es  i n  each  P V  p an el  a n d  t h e t r an s i e n t  c u r r en t  o f   d io d e  is  a ls o  in v e s tig a te d .  F ig u r e  3 ,  d e s c r ib e s  d e ta ile d  in f o r m a tio n   f o r   t h i s  r es ear ch   m et h o d .       3.   RE S U L T   AND ANA L YS I S   3. 1.   I m pl e m e nt a t i o n o f   M i ni a t ur e   P F a r m   F i g ur e  4   s ho w n  a   m i ni a t ur e  o f   P V  F a r m ,   w i t h a  t ot a l  of  20 P V   m odul e s ,   w i t h a   m a xi m um   po w e r  o f   60 w a t t s  a t  r a di a t i on  o f  1000  W  /  m 2,  s t r i ng s  c u r r e n t  I s  =  0. 336 A m pe r e ,  a n d s t r i ng s   v ol t a g e  V s  =  36 V ol t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       P e r f or m anc e  C har ac t e r i s t i c s   of  M i ni at ur e  P hot ov ol t ai c   F ar m  U nde r  D y nam i c     ( A nt oni u s  R aj aguk g uk )   403   D yna m i c  s ha d i n g i s  i m p l e m e nt e d  b y  c o ve r i n g t he   s ur f a c e   ( p a r t  o r   f ul l   s ur f a c e s )  o f  P V   m o d ul e s  o n t he  P V   F ar m .  I n  t h i s  cas e s t u d y ,  t h e d at a o b t ai n ed  t h r o u g h   m ea s u r e m en t  an d  s i m u l a t i o n .  T h e P V   m o d u l es  t h at  u s ed   i n  t h i s  r es ear ch   h a v e s a m e ch a r act er i s t i c ( s a m e I  v s .  V  an d  P  v s .  V  cu r v e,  r el at i v e l y ) .             Fi g ur e   4 M i n i at u r o f P Fa r m       3. 2.   C as e  of  s t r i n g P V  on   M i ni a t ur e   P V  F a r m   I n t e s t i n g u s i ng a   s i ngl e  P V  s t r i ng  m o d ul e ,  i t  c a n b e  o b t a i ne d  t he   m a xi m u m  p o w e r  a s  P ma x   =  10W p ,   t he   m a xi m u m   vo l t a ge  a s  V ma x   =  3 0  V o l t ,  a nd  t he   m a xi m u m  c ur r e nt  a s  I ma x   =  0. 355A .  I t   w a s  obt a i n e d a t  t h e   t i m e  of  r a di a t i on  o f  600 W  /  m 2,  a s  s h o w n  i n  F i gu r e  5.           Fi g ur e   5 .  C h ar act er i s t i c C u r v e  o f  S i n g l e M i n i at u r e P V  s t r i n g         O t he r  r e s ul t s  c a n b e  s ho w n i n F i g ur e  6 ,  b y a p p l y i n g d yna m i c   s ha d i n g ( f o r  2 5 % ,  5 0 % ,     a n d 75%  s h a de d ).           Fi g ur e   6 .  C h ar act er i s t i c C u r v e  o f  S i n g l e M i n i at u r e P V   S tr in g   u n d er  S h ad ed   ( I vs V  a nd  P vs V )       3. 3.   C as e  of   M i ni a t ur e   P F ar m   T h e  te s t r e s u lt a n d   m e a s u r e m e n t i m p le m e n ta tio n  r e v e a ls  a   p a tte r n  th a t r e la ti v e   w it h in  t h e  li m it s  o f   d i f f er e n ces   w h i c h  i s  accep t a b l w h en  co m p ar ed  t o  t h e r e s u l t s  o f  t h s i m u l at i o n   on  s of t w a r e .  S i g n i f ic a n d i f f er e n ces  o ccu r r ed  i n  t h e cu r r en t   r ead i n g .  I n  t h i s  r es ear c h ,  f o r  s i m u l at i o n  cas w e u s e 6 0 0  W / m 2 r ad i at i o n .   T he  m e a s ur e m e nt  d a t a  c a n b e  s ho w i n F i g 7  a  a nd  b .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o .   1 J ul y   201 8   :   4 00     408   404       ( a)     (b )       Fi g ur e   7.   ( a)  I  v s  V  C h ar act er i s t i c C u r v e o f   M in ia tu r e  P V   F a r m  un de r  S h a de d. ( b )   P  v s  V  C h a r a c te r is tic   C ur ve  o f   M i n i at u r P V  F ar m  u n d er  S h ad ed       I r r eg u l ar i t i es   w er e v er y   s t r o n g  at  t h e cu r r en t  r ead i n g s ,   it c o u ld  le a d  to  a  r e la tiv e l y  d if f e r e n t p o w e r   o b t ai n ed  b y  t h e  p o w er   g en er at ed  i n  t h e s i m u l at i o n .  T h i s  i s  d u e t o  t h e t o l er an ce o f  t h m ea s u r i n g  i n s t r u m e n t ,   b u t  i n  g e n er al  t h e r es u l t i n g  d at a h as  a p at t er n ,  t h e n u m b er  o f  t h e l o cal  p o i n t  o f  o p t i m al  an d  d at a t r e n d s  i s   r el at i v el y  as  s a m e as  t h e s i m u l at i o n .     3. 4.   V  a nd I  P e r f o r m a nc e  o f  by p a s s  di o de  un de r  s ha de d.   T h e p o w er  t h at   g en er at ed  b y  t h e P V  f ar m  u n d er  d y n a m i s h ad i n g   i s   v er y  d ep en d en t  t o  t h pe r f or m a n c e  t r a n s i e n t  of  b y pa s s  di ode s ,  be c a u s e   w i t h out  us i n g  t h e  b y pa s s  di ode ,   c ur r e nt   w il l f lo w  a n d  h a r m   t he   m o d ul e s  o f  P V  w he n   P V   f ar m  u n d er  d y n a m i cs  s h ad e ef f ect .  F i g u r e 9   s h o w s  r a d ia tio n  s ig n a l a s  in p u t o f   P V   f a r m  un de r  s h a de w i t h   1 s e c on d of  t i m e .   R a di a t i on   c h a ng e   a t  1  s e c on f or   f or w a r or   r e v e r s e  f r om   600w a t t / m 2   to  0   w a tt/ m 2   a n d  v i ce v er s a.           Fi g ur e   9 I np ut  S i gna l  o f   M o d u l e P V  U n d er   S ha d i ng E f f e c t       T h i s  s t u d y  p r es en t s  o f  P V  f ar m  c h ar act er i s t i u s i n g  t h e b y p as s  d i o d e u n d er  d y n a m i s h ad i n g .  T es t s   c on du c t e d on  t w o c o n di t i ons  of  P V  s t r i ng   1.   T h e  S i m ul a t i on  of   m odu l e  P V  F a r m  s h a de d 30 %   a n d 40   %.     2.   T h e  S i m ul a t i on  of   m odu l e  P V  F a r m  s h a de d 50 %  f or w a r d   3.   T h e  S i m ul a t i on  of   m odu l e  P V  F a r m  s h a de d 50 %   r e v e r s e   4.   T he   M in ia tu r e  P V   m odu l e s  s ha de d 5 0%  f or w a r d a n d r e v e r s e .     3 .4 .   T he  Si m ul a t i o n o f   m o d ul e  P V  F a r m  s ha de d 3 0  %      In   th is   c a s e   s ho w i ng   on   F i g ur e   10,   s i m u la tio n s   of   mo d u l e   r ef er   to   F i g ur e   2,   P ar am e t er   ill u s t r a te d   ar e:   I P V farm ,   V P Vfar n ,   I P V ,   a nd   V P V ,   in   t he   r e la tio n s h ip   b et w ee n   t he   c ur r e nt   by - p a ss   di ode ,   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge   of   PV   mo d u l e .   T he   PV   fa r m   c ur r e nt l y   und e r   s h ad e,   t he   m a g ni t ud e   of   cu r r en t   by   p a ss   di ode   I d =   0   A,   in   t he   e ve nt   of   d yna m i c   s ha d e   30% ,   t he   c ur r e nt   I d   go e s   fr o m   zer o   (i d   =   0)   b eco m e s   I d   =   0. 065   A,   a nd   V P V   =   9. 5A ,   b eca m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       P e r f or m anc e  C har ac t e r i s t i c s   of  M i ni at ur e  P hot ov ol t ai c   F ar m  U nde r  D y nam i c     ( A nt oni u s  R aj aguk g uk )   405   V P V   =   0 .7   s a me   wi t h   Vd   s ho r t   c ir c u it s .   It   s h o ws   t ha t   t he   by pa s s   di ode   ca n   wo r k   we l l   in   c on di t i on s   un de r   d yna m i c a l l y   s ha d e   ef f ect .             F i g ur e   10.   T r a ns i e nt ,   I p v,   Vp v   C ur ve   of   PV   M odu l e   du r i ng   s ha d e   30   %           F i g ur e   11.   T r a ns i e nt ,   I pvf ,   V p vf   C ur ve   of   A rra y   PV   Fa r m   d ur i n g   s h a di ng   30% .       F i g ur e   11,   s h o ws   t he   m a g ni t ud e   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge   of   A rra y   PV   fa r m   und e r   d yna m i c a l l y   s h ad ed   e ffe c t .   T he   m a g ni t ud e   of   t he   c ur r e nt   at   t he   un i f or m   c on di t i on s   is   I pv _f a r m   =   0. 075   A   a nd   on   t he   c o n d itio n   of   s ha d i ng   4 0%   t he   m a g ni t ud e   of   c ur r e nt   V p v _ fa r m   =   36. 6   V .   At   t he   mo me n t   of   d yna m i c   s h ad ed   t he   m a gn i t ud e   of   c ur r e nt   I p v_ A rra y   PV   F ar m   =   0. 758   A   wi t h   c ur r e nt   o ve r s ho t   0. 2A   A.   L ik e w is e   on   t he   on   t he   cas e   of   vo l t a ge   Vp p   Fa r m   fo r   of   d yna m i c   s ha d e   ov e r s h oot   vo l t a ge   =   30   V o lts   be f or e   s t ead y   s ta te   c o n d itio n .     3 .5 .   Th e   Si m ul a t i o n   of   mo d u l e   P V   F a r m   s ha de d   40   %      T he   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge   of   PV   fa r m   un de r   d yna m i c a l l y   s h ad ed   ef f ect   40   %   f o r wa r d   c o n d itio n ,   can   be   s een   in   f i gur e   12.    In   th is   c a se   t i me   of   t r a ns i e nt   c ur r e nt   di ode   I d ,   a nd   Vp v   w ith   s h ad ed   40   %.           F i g ur e   1 2 . T r a ns i e nt ,   I p v ,   V p v   C ur ve   of   PV   M odu l e   d ur i ng   S ha de   40   %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o .   1 J ul y   201 8   :   4 00     408   406   F i g ur e   13,   s h o ws   a   l a r ge   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge   of   A rra y   PV   fa r m   un de r   d yna m i c a l l y   s h ad ed   ef f ect .   T he   m a g ni t ud e   of   t he   c ur r e nt   at   t he   PV   fa r m   uni f o r m   c o nd i t i o ns   is   I pv_far m   =   0. 075   A   a nd   on   t he   c o n d itio n   of   s ha d i ng   5 0%   t he   m a g ni t ud e   of   cu r r en t   V p v _far m   =   36. 6   V .   At   t he   mo m e n t   of   d yna m i c   s ha d e d   t he   m a gn i t ud e   of   c ur r e nt   I p v _ A rray   PV   F ar m   c ha n ge   fr o m   I p v _ Array     =   0 .2   A   to   I pv   a rra y   =   1 .9   A .   L ik e w is e   on   t he   on   t he   cas e   of   vo l t a ge   V pp   Fa r m   fo r   of   d yna m i c   s ha d e   ov e r s h oot   vo l t a ge   =   30   V   be f or e   st a d y   s ta te   c ondi t i on   wi t h   c ha n ge   V pv   =   36. 6   V   to   V pv   =   20. 5   V           F i g ur e   13.   T r a ns i e nt ,   I pvf ,   V p vf   C ur ve   of   A rra y   PV   Fa r m   d ur i n g   S h a di ng   40% .       3. 6.   Th e   Si m ul a t i o n   of   mo d u l e   P V   F a r m   s ha de d   50   %      F i g ur e   14. ,   s h o ws   t he   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge   of   PV   fa r m   u nd e r   d yna m i c a l l y   s h ad ed   ef f ect   50%   fr o m   und e r   s h ad ed   to   w i t ho ut   s h ad ed   c o n d itio n s .   In   cas es   s ha d e   50   %   V pv   a rra y   c ha nge   fr o m   20   V   to   36. 6   V   a nd   I pv   a rra y   fr o m   0 .2   A   to   I ppv   0. 075   A.   Fo r   a ll   cas e   ha ve   s e ttli n g   t i me   (t s )   fo r   a ll   cas es   eq u al l y   wi t h   0. 02   s eco n d .   F i g ur e   15   S h o ws   t ha t   t he   t he   m a g ni t ud e   of   c ur r e nt s   o ve r s ho o t   i n cr eas ed   s ha r p l y   to   0 .3 2   A,   as   we l l   as   vo l t a ge s   ov e r s h oot   is   i n cr ea s e   fr o m   25   vo l t   up   to   32    V o lt.   It   ca n   be   p o te n tia l   i nt o   a   pr obl e m   on   s w itc h i n g   p r o ces s   by   p a ss   di ode .           F i g ur e   14.   T r a ns i e nt ,   I p v ,   V p v   C ur ve   of   PV   M odu l e   du r i ng   s ha d e   50   %           F i g ur e   1 5 . T r a ns i e nt ,   I p v f ,   V p v f   C ur ve   of   A rra y   PV   Fa r m   d ur i ng   s ha d i ng   50% .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       P e r f or m anc e  C har ac t e r i s t i c s   of  M i ni at ur e  P hot ov ol t ai c   F ar m  U nde r  D y nam i c     ( A nt oni u s  R aj aguk g uk )   407   3 .7 .     Th e   M i ni a t ur e   P V   F a r m   m o dul e s   s ha de d   50%   f o rw a rd   an d   rev ers e   T e s tin g   cas e   m i ni a t ur e   PV   m odu l e ,   u s i ng   a   m e a s ur i ng   i ns t r um e n t   os c i l l os c ope   T e kt r o ni x   T P S 201 4B .   V a r ia tio n s   s h ad ed   us e d   ar e   u ni f or m   to   50%   a nd   T he   m ea s u r e m en t   r e s ul t s   s h o wn   in   F i gur e   16. a   a nd   16. b.   W hi c h   is   a   t e st   cas e   C   fo r   t he   f o r wa r d   a nd   r ev er s e   c on di t i ons   on   m in ia tu r e   PV   m odu l e .   C ha ne l   2   s h o ws   t he   o ut p ut   s tr in g   c ur r e nt   I s ,   ch an n el   3   s h o ws   t he   vo l t a ge   m odul e   PV   (V pv ),   a nd   ch an n el   4   s h o ws   t he   di od es   c ur r e nt   Id .   T he   me a s u r e me n t   r e s ul t s   ar e   s h o wn   in   fi g u r e   16. a   a nd   16. b,   wh e n   pr os e   m i ni a t ur e s   r ecei v ed   a nd   r eg ar d l es s   of   t he   s ha d e   (f o r w a rd   a nd   r ev er s e   s ha d e   c o n d itio n s ) ,   on   c h an n el   2   is   se e n   g oi ng   s pr i n g boa r d   c ur r e nt   ( ov e r s h oot   c ur r e nt )   up   to   250% ,   bot h   fo r   t he   c o n d itio n   f o r wa r d   a nd   r ev er s e   s h ad ed .   T he   d i f f er e n ces   l ie   in   t he   f o r wa r d   g oi ng   1   o s c illa tio n   c o n d itio n   b ut   t he   re v e rs e   is   no   o s c il la ti o n . I n   t he   s a me   cas e   ch an n el   p ad   3,   l ook s   g r eat   Vp v   vo l t a ge   of   5   vo l t s   to   0 .7   vo l t s   to   c ha n ge ,   or   eq u al   to   t he   b re ak   o ve r   vo l t a ge   of   t he   di ode s .   O th e r w is e   t he   i ma g e   15. b,   c ha nge d   fr o m   0 .7   v o lts   to   5   v o lts .   fo r   bot h   c o n d itio n s   se e m   to   o ccu r   r e la tiv e l y   s ma l l   vo l t a ge   o s c ill a tio n s .   At   c ha n ne l   4   l ook s   " d i ode   c ur r e nt "   Id ,   wh e n   t he   c o n d itio n   of   f or w a r d,   t he r e   is   a   cu r r en t   ov e r s h oot   a nd   s e ttli n g   t i me   b ut   in   a   r e la tiv e l y   s ma l l   s cal e.   B ut   fo r   t he   r ev er s e   cas e   it   is   no t   v is ib le .         F i g ur e   16.   M eas u r e m e n t   r e s ul t ,   ( a)   F o rw a rd   B ia s   T e st   Ca s e ,   (b )   Re v e r s e   B ia s   T e st   Ca s e       4.   CO NCL U S I O N   B as ed   on   t he   e xa m i na t i o n   of   t he   i m p le m e n ta tio n   of   m in ia tu r e   PV   Fa r m   a nd   t he   s i m u la tio n ,   it   can   be   co n cl u d ed :   T he   de s i gn   of   di ode s   in   PV   fa r m   m in ia tu r e ,   ca n   be   wo r k   pr ope r l y   pe r f or m   bl oc k i ng   of   mo d u l e   PV   fr o m   r ev er s e   b ia s   e ffe c t .   T he   r ev er s e   b ia s   on   m odu l e   P V,   is   as   of   d yn a m i c   s h ad ed   ef f ect .   B as ed   on   te s ti ng   fr o m   bot h   l a bor a t or y   t e s t   a nd   s i m u la tio n s   s h o w,   fo r   a ll   ca s e,   ha ve   eq u al l y   s e ttli n g   t i me   of   c ur r e nt   b yp a s s   di ode   I d_ts   =   0. 02   s eco n d .   B as e d   on   te s tin g   of   s i m u la t io n   m ode l s   a nd   m i ni a t ur e s   of   PV   f a r m,   t he   g r eat er   d yna m i c s   s ha d e   fr o m   c a se   m i ni a t ur e   PV   Fa r m ,   c o ul d   p o te n t ia ll y   c a us e   g r eat er   ov e r s h oot   on   c ur r e nt   s t r i ng   pv   (I s )   up   to   250   %.   T o   a vo i d   f a ilu r e   by   p a ss   di ode   fr o m   ov e r s h oot   of   c ur r e nt   a nd   vo l t a ge ,   t he n   T he   PV   Fa r m   m i ni a t ur e   s ys t e m   re q u i re   c o m p o ne nt s   t ha t   ca n   to   r ed u ce   t he   ov e r s h oot .   Re su l t   fr o m   bot h   l a bor a t or y   t e st   a nd   s i m ul a t i o ns   s ho w   ve r y   s im il a r .       R EF ER EN C E   [ 1]     Q i a ng ,  F u a nd T o ng  N a n ,   A  S t r a t e gy  R e s e a r c h on M P P T  T e c hni que  i P hot ov ol t a i c   P ow e r  G e ne r a t i on  S y s t e m ”,   T E L K O M N I K A  I nd one s i an J our n al  o f  E l e c t r i c al   E n gi ne e r i n g ,   V o l .  11,  N o.  1 2,  D e c e m be r  2013 ,   p p.  762 7~ 76 33 .   [ 2]     A nt oni us  R . ,  A s ha r i  M . ,  D e de t   C .  R i a w a n,   M a x i m u m  pow e r  p oi nt  c o nt r ol  f or  s t a nda l o ne   P h ot o v ol t a i c  s y s t e m   us i ng  f uz z y   s l i di ng  m ode  c ont r o l ,  b pr oc e e di ng of  I C I T A C E E  ,  I E E E  E x pl or e ,  N o v 8 th   20 14,  pp.  3 77 - 38 2,    201 4,   [ 3]     A nt oni us  R . ,  D e de t  C .   R i aw an ,   M .  A s h ar i ,   O p tim iz a tio n  o f  P h o to v o lta ic  F a r m  u n d e r   P a r tia l S h a d in g  Ef f e c ts   u s in g  A r tif i c ia l I n te llig e n t B a s e d  M a tr ix  S w itc h  K o n tr o lle r ,   p r o c e e d i n g  o f  I C I T A C E E  , I E E E  E x p l o r e  , I E E E   E x pl or e ,   O c t  18 th   2 01 5,   pp .  1 87 - 19 2 .   [ 4]     Z h ao Y uh on g e t a l .   M P P T  fo r   P h o t o v o lta ic  S y s te m   U s in g  M u lti - o b j ect i v eI m p r o v ed  P ar t i cl e S w ar m   O p tim iz a tio n  A lg o r ith m ,   T E L K O M N I K A  I nd one s i a n J o ur n al   of  E l e c t r i c al  E ng i ne e r i ng , V ol . 12 ,  N o. 1,   J a nua r y   201 4,  pp .   2 61 ~  26 8   [ 5]     A nt oni us  R . ,  D e de t  C .  R i a w a n,  M .  A s ha r i ,   O p tim iz a tio n  o f  P h o to v o lta ic  F a r m  U n d e r   P a r tia l S h a d in g  Ef f e c ts   U s in g  S m a r t K o n tr o lle r Th e  1 0 th   I n t e r nat i on al   St ude nt  C o nf e r e nc e  on A dv a nc e d Sc i e nc e   an d  T e c hn ol o gy I ns t i t ut  T e k nol og i  S e p ul u h N o pe m be r  S ur a ba y a ,  S ur a ba y a ,  S e pt  1 9 th   201 5.   [ 6]     B.  In d u  Ra n i ,  G .   S ar av an a I l an g o ,  an d  C h i l ak ap at i  N ag a m an i ,   E nha nc e P ow e r  G e ne r a t i on F r om  P V  A r r a y   U nde r   P a r t i a l   S ha di ng   C on di t i on s   b y   S ha de   D i s pe r s i on  U s i ng   S D K C onfi g ur a t i on ”,   I E E E  T r ans ac t i on o n   Sus t a i n abl e  E ne r gi ,   V ol   4 N o  3.  2 013   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 11 , N o .   1 J ul y   201 8   :   4 00     408   408   [ 7]     G ua ngy u,   L  S i ng  K i ong ,  N .  A .,  G en er a l   M ode l i ng   M e th o d  th a S i mu l a t e P h o to v o l ta ic   A rra y s f o E nv i r onm e n t al  an E le c tr ic a V a r ia b il ity ,   In   P r o c e e d i n g s  o f  IE E E   (ICIA ) , ;   pp.  19 5 - 20 0 ,   20 10   [ 8]     M a h m o d i a n , M .S .,  R a h m a n i , R .,  T a s l i m i , E ., M e k h i l e f , S . S t ep   b S t ep   A n al y zi n g ,   M ode l i ng  a n S i mu l a t i on of   S i ng l e  a nd  D ou bl e   A rra y  P V   S y s te m  in   D i f f er en t   E nv i r onm e nt a l   V a r ia b ility .   In   P r oc e e di ngs  I nt e r nat i o na l   C onf e r e nc e  o n F u t ur e  E nv i r onm e nt  a nd   E ne r gy ;   p p.  37 4 2,  20 12 .   [ 9]     Z h e n g , H ., L i , S ., &  P r o a n o , J . P V  E ne r g y  E x t r a c t i on C ha r a c t e r i s t i c  S t udy  unde r   S ha di ng  C ond i t i o ns  f or   D i ff e r e n t  Co n v e rt e r Co n f i g u ra t i o n .   I E E E .  20 12 .   [ 1 0]     A nt oni us  R a j a g uk g uk ,  C i pt i a n  W .  P . ,  D e de t  C a n dr a  R i a w a n,  M oc ha m a A s ha r i ,   P r ot ot y pe  of  P ow e r   O pt i m i z a t i on B a s e d on C onv e r t e r  T opol og i e s  R e c onf i g ur a t i on U s i ng  P V   S tr i n g  S m a r t C lu s te r in g  M e th o d   fo S ta tic  M in ia t u r e   P h o to v o lta ic  F a r m   U n d e r  P a r tia lly  S h a d e d  C o n d itio n I n te r n a t io n a l Re v ie w  o f Au to m a tic   C ont r o l   ( I .R E .A .C O .) ,V o l .1 0 , N . 4 , I S S N 1 9 7 4 - 60 59 .  J ul y   20 17   [ 1 1]     A .  R a j a g ukg uk ,  C i pt i a n W e r i e P r i a na nda ,  M oc ha m a d A s ha r i   D ed et  C an d r a R i aw an ,  S o ed i b y o ,   N o ve l   D e r i v a t i ve  C l us t e r  A r e a  M e t hod s  ( D C A M )   f or   P ow e r  O pt i m i z a t i on  of   P V  F a r m  U nde r  D i na m i c a l l y  S ha di ng   E f f ect ,   Q ual i t y  i R e s e ar c h ( Q i R ) ,  I nt e r n at i on al   Sy m pos i um  o n E l e c t r i c al  an d C om put e r  E ng i ne e r i ng ,  20 17  15 t I nt e r nat i o nal  C on f e r e nc e   on  I EEE X pl or e 07  D e c e m be r  201 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.