Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 ,  Decem ber   201 8 , p p.   484 7 ~ 485 4   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 484 7 - 485 4          4847       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Perform ance In vesti gation  of  Gri d Conne cte d  Pho tovoltai c  S yste m  Modelli n g Based  on MAT LAB Si mu lation       Ad n an H us sei n   Ali ,   Hassa n  S alm an   Ha m ad ,   Ali A b dulw ah h ab  A bdulr az z aq   Te chn ic a l  Instru ct ors T r ai ning   In stit ute ,   Midd le   T ec hni ca l   Univer s ity ,   Ira q       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   23 , 201 8   Re vised  Ju l   2 3 ,  201 8   Accepte d  Aug   1 2 , 201 8       Photovolt aic  (P V)  s y stems   are  norm al l y   m odel ed  b y   emplo ying  accurate   equa t ions  deali ng  with  a  b e havi or  th e  PV   s y stem.  Thi s   m odel   has  Chara c te rist ic   of   PV   arr a y   c el ls,  which  are   inf luence d  b y   both  irr adi a ti on  an d   te m per at ur e  var i at ions.  Grid - con nec t ed  PV   s y ste m   is c onsidere d  as  el e ct r ici t y   gene ra te d  sol ar c el l  s y stem whic h   is c onne cte d  to   t he  grid  u ti l it i es.   Thi s pa p er   cha ra cteri z es  an  exhi bit ing  and  sim ula ti ng  of  PV   sy stem  that  e xec ut ed  with   MA TL AB  /Sim uli nk.   Th e   impact   o f  solar  irra d ia nc es  as  well   as  ambient  te m per at ur e  per form anc es  of  P V  m odel s   is  in vesti gated  and  note d  tha t  a   lower   t empera tu re  provid es  m axi m um   power  highe r  so  th at   the   o pen  c irc u i t   volt ag e  is  l arg er .   Furthermore,   if  the   t empera tur e  is  low,   th en  a  co nsiderab l y   short  ci r cui t   cur r ent   is l ow  too.   Ke yw or d:   Current - v oltag e  c urve   M odule   i r rad ia nce   Photo vo lt ai c ( PV )     Power - v oltage  c urve   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Adna n Hu s sei n Ali ,   Tech nical  Instr ucto rs  T raini ng Insti tute ,    Mi dd le  Tec hnic al  U ni ver sit y ,    Ba ghda d,   Ir a q .   Em a il :  aadd nn aann6 3@gm ai l .co m       1.   INTROD U CTION   The  vast  im pr ov em ent  of  th e  rece nt  com m on   econom y  is  a  crisi s  fac tor  of  ene r gy  as  well   as  t he   env i ronm ent,  that  ne eds   to  de crease  t he  re qu i rem ent  on   co nve ntion al   e nergy  besides   le vel   im pr ov e m ent  of   util iz at ion   an d  enlar gem ent  of  the  ene rg y  res ources  s uc h  as  ren e wa ble  gra du al ly   [ 1 ] ,   [ 2].  By   con ce ntrati ng   on   ren e wa ble  sou rce  ty pes,  s olar  ph otov oltai c  (PV)   can   be   consi der e d  a s  the  m ai n  con tr ibu to rs  i n  the   world   energy  sources   du e  to  unli m i te d  offer   feat ures  of   power   ge ner at io n  in  add it io n  to  it s  c le an  (i.e.  no  em itted   po ll utio n  an d  consi ders1 00%   env ir onm ent  fr ie ndly ),   the r efore  it   m a y  be  a  com pletely   ren ewa ble  energy  te chnolo gy  w hich  has  a fforde d  an   ex pansi on  pote ntial   in  ad di ti on   to   thei r   w or ld ’s  quic kes t     dev el op i ng in dustrie s  [3 ] ,  [ 4].   A  phot ovoltai c  (P V )  syst em   util iz es  a  so la r  cel l  fo r  co nve rting   the  s olar  energy  to  el ect rici ty   with   dep e nds  on  th e  photo el ect ri c  eff ect .  PV   syst e m   basically   is   a  cell  wh ic h  m ay  be  cl assifi ed  as  m on o - crys ta ll ine,  pol y - cryst al li ne,   orga nic  cel l,  am orp hous ,   an d  Nano - PV  cel ls.  N ow  the   te ch no l og y  of  P V  can  be   us e d  in  va rio us  app li cat io ns   li ke  plants  of  so la r  power,  P V  gri d - co nnec te d,   hom e - pro du ce d  us ag e,  powe r   com m un ic at ion , sa te ll it es, and c urren tl y ai rc raf ts   as  w el l as  elec tric  v e hicle  appli cat ion s  [ 5 ] - [ 7].   In   a ppli cat ion s   of   phot ovolta ic   (P V )  syst e m ,  i t ' s  necessa ry  to  desig n  a   com pr ehe ns iv e  syst e m   to   act ivate   the  s olar  cel ls  ( SCs)  with  op ti m al   c onditi ons  a nd  m axi m u m   eff ic ie ncies.  T he  Ma xim u m   po wer   poin t   (MPP)   is  c hangin g  great ly   with  dep e ndin g  on   th e  sunli gh t  ang le   on  the   pan el   surf ace   in  add it io n  to   cel l   tem per at ur e ,  th eref or e  the  MP P  m ay   no t  be  con si der e d  as  th e  load  operati ng  point  of  PV   syst e m .  PV   syst e m s   can  be  desi gn e d  for  com pr isi ng   m any  req ui red   m od ules  w it h  the  pu r pos e  of   sup plyi ng  reli able  ener gy   fo r    the grid  [8 ] ,  [ 9].   The  fee ding  of  el ect rici ty   by  Gr i d - c onnecte d  P V   syst em s  are  directl y  act ive  with  el ect ri cal   netw ork   and   wor king  in   par al le l  with  a  conven ti onal   powe r  source .  These  syst em s  had   been   sat isf yi ng   an  ex po ne ntial  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   484 7   -   485 4   4848   evo l ution   rate   throu gh   th e  pr e vious  deca de.   A n  a brup t   evo l ution   is  com ing   from   a  grow i ng   at te ntion   of   cl i m at e  m od ifi cat ion , ta x  ince ntives,  as  well  as low e rin g  the  co st o f  P V  sys tem s.  The  m ajo r disad va ntag es PV  so la r  ene rg y  cr eat ed  el ect rical  su pply   con ce r ns   by  var ia ble  powe r  gen e ra ti on   durin g  the  day,  in  ad diti on   to  it   per m anen tl y chan ges  b y at m os phe ric en vir on m ents [10 ] .   The  syst e m   of  ty pical   PV   gri d - c onnecte d  c om pr ise s  of  an   arr ay   of  P V,  th e  in ver te r   an d  con t ro ll er   as  sh ow n  in  F ig ure   1.   A n  in ver t er  par t  desi gn e d  for  the  resid entia l  pu r posin g  to  pro du ce  c le an  el ect rici ty  cl os e  the  us a ge  poin t  [1 1],  it   can  be  co ns ide red   as  the  essence   of   PV   gr i d - c onnected  syst e m ,   it  co m pr ise s  the  con t ro ll ers   of  m axi m u m   po w er  trac king  a nd  a  sync hron iz at ion   wav e f orm ,  i t  m ay   be  create d  from   inv erti ng   th e  powe r  into   the  sinusoi dal  current  in j ect ion   syst em .  The  con t ro ll er  is  trackin g  the  P V  m axi m u m   p ow e r   po i nt  (MPP )  so   as  to  c ontrol  the  wa vefor m s  of   in vert er’ s  c urren t  gr i d - c onnecte d  to  the  net work   for   transm itti ng   power pl us  P V  a r ray m axi m u m   powe r ph ase  e q uili bri um  [ 12] .           Fig ure   1 .   The   PV  st ru ct ur e  s yst e m       In   this  pap e r,   PV   gri d - co nne ct ed  wh ic h  inc lud es  the  in ve r te r  and   the  c on trolle r  as  a  trackin g  the  P V  m axi m u m   po w er  point  is  si m ulate d  to  pr ov i de  the  de sired  DC  volt age  an d  cu rr e nt.  T he  MATLAB  sim ulati on   base d  on  cha ngin g  the   s olar  irrad ia ti ons  wi th  co ns ta nt  te m per at ur e  fi rst  an d  th en   va ryi ng   te m per at ur e  wit h  const ant  irra diati on   to  obta in the  ou t pu t vo lt age  an d  cu rr e nt   fr om   PV   arr a y  as  well   as  th e  ou tp ut  po wer  ver s us  vo lt age  a nd   c urre nt.  All  th e  resu lt s  ob ta ine d  fr om   si m ulati on   hav e  been   c onfirm ed  the  validit y  of   the  m od el s  and ef f ic ie ncy  of the s ugge ste d  m od el   pa ram et ers.       2.   MA T HEM AT ICA L  D ES C R IPTION  OF  P V CEL LS M ODELS   The  basic  pri nc iples  for  m odel ing   a  P V  sys tem   rep rese nt  a  un it   of  c onve rting   t he  po w er  of  a  P V  gen e rato r  syst em ,  they  are  al so  d eal in g  wit h  el ect rical  ch ara ct erist ic s,  that’s  m ean,  the r el at ion s hip  of vo lt age - current  of  a  P V  cel l  with   va riable  weather   conditi ons  [ 13 ] .    The   PV  m od ule  outp u t  ch aracte risti cs  ba sed  on   the  so la r  ins ol at ion ,  t he  te m per at ur e  of  P V  cel l  an d  the n  the  PV   m odule  outp ut  volt age.  T he  s olar   powe r   rad ia ti ons  are   fr e qu e ntly   directl y  ren ewe d  to  el ect rici ty   with  an  im pact  of   el ect ri cal   ph e no m eno n.  A n  expositi on  to  dayl igh t  creat es  photons  th at   hav e  ene rgy   m or e  than  the  sem ic on duct or   ga p  ene r gy  and  gen e rates s om e  p ai rs  of  el ect r on s – ho le  that r el at ed  to t he  in ci den t i r ra diati on.   The  e quivale nt   m od el   ci rcu i t  of   a  P V  cel l  ca n  be  s how n  in   F igure  2  (a )   an d   ( b),  with  a   si m pl ifie d  P V  equ i valent  m od el   in  (a )  an d  sing le - diode  m od el   in  (b).   T he   producti on  of  el ect rical   ener gy  f ro m   the  PV   cel l   m ay   be  rep res ented  by  cu rr e nt  (Iph)  re qu e ste d  from   a  so ur ce  of   volt ag e - de pe nd e nt  current.  T he  tot al s  of   gen e rati ng e ne rg y  (curr e nt a nd  vo lt age )  a r e  r el at ed  to s olar   rad ia ti on a nd the am bient tem per at ur e [ 14 ] ,   [ 15] .           Fig ure   2 .   m od el s o f  P V - cel l e qu i valent - ci rcui t:   (a)  Ideal   or  Si m plifie d  P V equ i valent,   ( b)   sing le   diode m od el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Perf orma nce  I nvesti gati on o f  G rid  Co nnect ed  P hotov oltaic Syste m  M od e l li ng  B as ed   ...  ( Ad nan H us sei n Al i )   4849   The  m od el s  of  el ect rical   per f or m ances  th at   com pr ise   c el l  tem per at ur e  need   par am et ers  w hich   descr i be  the  pa nel  cha racteri sti cs  essenti al ly .  So m e  req ui red   par am et ers  giv e n  by  th e  sp eci ficat io ns  of   m anu fact ur e r’ s   m od ule  are   include d  short - ci rcu it   cu r ren t   ( Isc)   a nd  open - ci rc uit  vo lt age  te m per at ur e   coeffic ie nts   [16].   Fr om   F igu re   2  with  a  so la r   cel l  equ ivale nt  ci rcu it ,  sinc e  a  rep rese nta ti on   of  the  se m ic on duct or  m at erial   of   the  so la r  cel l  repr esents  a  diode,   the  ou t pu t  vo l ta ge  of   t he  PV  cel l  is  exp ress ed  by  Vp v   or   just  V ,  the  Se rial   resis ta nce  ( Rs )   an d  pa rall el   (s hunt )  resist a nce  ( Rp ) .  Wh il e  I PH   is  a  ge ner at e d  ph oto   c urre nt  by  a   so la r  cel l  and   I d   is  the  dio de   sat ur at ion   c urren t  an d  I p   de no te s  the  cu rr e nt  of   shu nt  res ist ance   Rp .  From   the   su r veys, it i s cl ear that t he resi sta nce  R p  is l a r ge,   so i ts effect  u s ually  m a y be n e glect ed [1 7 ].       3.   PRESENT AT ION   OF  PV   MO DU LE   3.1.   Idea l  Si ng le   D iode  Model   A  diode  is  a n  anti - pa rall el   co nn ect io n  with   a  PV  unit   that  consi ders  li ght  ge ner at e d  c urr ent  s ource,   so   ou t put cu rr e nt I PH   is  obta in ed by Ki rchh off  la w:     I PH   = I L   -   I d   (1)     I L   is t he  ph oto c urren t a nd the   diode c urren t  I d   that rela te s to  the sat ur at io n cur ren t  I o   a nd i s expr e ssed  b y:     I d   =  I o   [ exp (   .   .     ) − 1 ]     ( 2)     W it h  V  be  a  vo lt age  t hat  im po sed  on  th e  diode,  a nd   V T   =  k  .  Tc/q .   I o   is  the  le ak age  or  re ve rse   sat ur at io n   c urr ent  of  the  diod e  (A m p) ,  for  s il ic on   cel l  the  V Tc   =  26  m V  at   300  K ,  Bolt z m ann   co ns ta nt   (k )  =  1.38x 10 - 23  J/ K,  and   q  is  el ect r on   c harge  =1 .602   x10 - 19   C,  th e  therm al  vo lt age  V T   is  i m po rt ant  du e  t o  it s  high  dep e ndency  of  tem per at ur e . A  is the i deali ty  f act or an d de pe nds  on the tec hnology P V  ce ll .     Fo r  F ig ure  2 ( b)  wh ic h  co ntains,  in  ad diti on   to  the  current  s ource  ( I L ),   an  a nti - pa ra ll el   diode  with  tw o  resist ors  ( Rs   &  Rp ).  W it h  Shoc kley   diod e  eq uatio n  de pende nce,   an d  ap plyi ng  the   Kirc hhoff' s  l aw,   t he  identic al  m at he m at ic al   m od el  o f  curre nt is  giv en  b y:     I PH   = I L   -   I d   –   I P     ( 3)     wh e re  I P   re pr esents  the   c urren t  le a k  at   s hunt  resist or,  the  m od ule' s  ou t pu t  c urre nt   com pr isi ng  Ns   cel ls  con nected  in  s eries be:     =  ℎ −    [ exp   (   +   .    ) − 1 ]   −   +    .      ( 4)     It' s  cl ear  that  t o  determ ine  the  par am et ers  is   no t  easy   of  th e  above  tra ns c end e nt  eq uatio n  ( 4) .  O n  the   oth e r  ha nd   it   pro poses  the  be st  so luti on   [18 ] .   In   al l  of   PV   pro du ct s,  th e  pe rfor m ances  of  PV   cel l  sp eci f ie d  in   the  m od ule  ca n  be  reali ze d  with  sta nd a rd  te st  co nd it io ns   (S TC)   w hich   m eans  the  ir ra diance  =   10 00W /m 2 ,  in   add it io n  to  cel l  tem per at ur e  of   25 o C.  T he  Tem per at ur e  pa ram et er  has  a  con si der a ble  eff ect   on  the  ou t put   p owe r  of   t he  P V  s olar  pa nel:  with  a  te m per a ture  i ncr ease d  by  one - de gr ee   ( o C)  resu lt s  i n  a  dec reasin g  of  0.4 %   in outp ut  powe r  f or Si s olar  panels [ 19] .       3.2.     Tw o  Di od e  Model   A  tw o  diodes  form   can  be  c on si der e d  m odifie d  ar rangem ent  of  sin gle  diode  ci rc uit  that  ta kes  i n  consi der at io n t he recom bin at ion ef fect by a ddin g  a n  a dd it io nal p a rall el  d io de   that  sho wn in F i gure  3 .           Figure  3. Tw o dio de  m od el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   484 7   -   485 4   4850     =   ℎ   − 1   (   +          − 1 ) −   2   (   +   2       − 1 ) −   +               (5)     Nev e rtheless ,  two  i nd e finite   diode  qu al it y  facto rs.   T he r efore,  e quat io ns   nu m ber   a nd  in def i nite  par am et ers  are   increasi ng,  there by  creati ng  cal culat io ns  furthe r  com pl ex  li tt le   bit.   Now,   i rr a dian ce  an d  tem per at ur es  a re  with  lo w  values,   this  m od el   giv es p reci se curve  cha racte risti cs  if  it   related   to  the f irst  m od el .  Hen ce ,  by  ta ki ng   al l  facets  into  at te ntion,   as  con ce rn s  t he  m at he m a ti c al   com pu ta ti on   in  ad diti on   to  the  nu m ber   of  it erati on s  is  co nsi der e d,   the  sing le   di od e  m od el   belie ve s  to  be  fast  res ults  becau s e  of  le ss  com plexity  eq uation wit h  le s s co m pu ta ti on a l error s  no t l ik e a case m od el  o f  t wo - di od e . B ut two   diode  m od el s   offer   m or e  acc ur at e  a nd  s harp  c har act erist ic s  with  var ia ble   weathe r  c ondi ti on s  a t  lo nger   it erati on s  a nd  f act or   cal culat ion s.   In   case  of  tw o  di od e  m od e l,  bo t h  di odes   hav e  dif fer e nt   dio de  qual it y  factor s  (n1 &  n2)  he nce,   diff e re nt  rev e r se  sat ur at io n  currents  as  I o1 &   I o2 .   The  fill   factor   FF  can  be  def i ned   as  the  m axi m u m   po w er  that  can  be deli ver e d  to  the l oa d p er th e  I sc , Voc   pro du ct io n  a nd  I t  w il l be a rea l I - V  c har act e risti cs  m easur em ent.      =         =                   ( 6)     FF  inc reases  at re du ct io n  i n  te m per at ur e at a  good cell  that  giv es  0.7 o r  m or e  v al ues.   Fr om   I - V  c ha r act erist ic s  of   P V  cel l,  from   e q uatio n   (4),   th r ee  top ic s  at   ST C,  the  f ollow i ng  eq uatio ns  at  ex trem e p oi nt' s ch an ges  t o:   At  op e n  ci rcu i t condit ion,       =   ℎ   −   (   +         − 1 ) −    +         ( 7)     At sho rt circ uit co nd it io n,        =   ℎ   −   (    +         − 1 ) −    +       (8)     At m axi m u m  p ow e r p oin t c onditi on ,        =   ℎ   −   (    +         − 1 ) −    +          (9)     3.3.   Det ermi n ati on o f the  Par am eters   3.3.1.   Det ermi n ati on o f  I ph   Ba sed  on   Fig ure   2a   an d  e q ua ti on   ( 2),  the   outp ut  cu rr e nt  c an  be  obta ine d  at   a  co nd it io n  of  sta ndar d  te st condit ions  (S TC)  as:     I PH   =I L.ref   -   I o.ref   [ exp (        ) − 1 ]     ( 10)     Eq uation   ( 10)  per m it s  co m puti ng   I L,re f   that  c an' t  be   determ i ned   el se .  A pply ing   STC  w hich  gi ves  th e   PV  cell  is s h ort - ci rcu it e d:     I PH. sc   =I L.ref   -   I o .ref   [ exp (   0      ) − 1 ]   =  I L.ref        ( 11)     The p ho t ocurr e nt d e pe nds  on  bo t h  ir rad ia nce  and tem per at ure:     I L.   =     (   I L.ref  +     µ sc   . ΔT)   (12)     G:  Irra diance  ( W /m 2 ),   G re f   :  I rr a diance  at   S TC=   1000  W / m 2 ,  ΔT  =T c   -   T c,ref     ( Kelvi n) ,   T c,ref   :  Ce ll   tem per at ur e  at   STC  =  25 +  273  =2 98   K,   µ SC   :  Coeff ic ie nt  te m per at ur e  of   s hort  ci rcu it   cu r ren t  ( A/K ),   pr ovide d  by the m anufa ct ur er , I ph,ref   : P ho t ocurr e nt  (A) at STC .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Perf orma nce  I nvesti gati on o f  G rid  Co nnect ed  P hotov oltaic Syste m  M od e l li ng  B as ed   ...  ( Ad nan H us sei n Al i )   4851   3.3.2.   Det ermi n ati on o f  I o   The  STC  belo ng s   to   the   IE C  sta ndar ds ,   the  t hr ee   m os t   m ark ed  t op ic s  at   STC   are:   short - ci rc uit   current  Isc  ( V   =0 ,  I=   Isc,re f ),   ope n - ci rc ui t  vo lt age  V oc   ( I  = 0,   V=  V oc, ref )   a nd  m axim u m - po int  powe r  ( PMPP )  the  c urren t  ( I mp,ref )  an d  volt age  ( Vm p, r ef ).   T he se  top ic s  are  i den ti fie d  f or   a ll   PV   m od ule s  with   ±10% t olera nc e an d  they   reali sti cal ly  h app e ni ng   ve ry r a rely .   The  s hunt  re sist or   R P   is  no r m al l y  con side r ed  hi gh .   By   ap plyi ng   e quat io n  ( 5)  at   those   three  t op ic s  at   STC, the  foll owin g  e qu at io ns are ac hieve d:     I  sc,ref     =   I PH,ref   -   I o, r ef   [  (    ,           ) − 1 ]      (13 - a)     0 =            ,    −   ,  [  (           ) − 1 ]      (13 - b)     I PM,ref     =   I PH,ref   -   I o, ref   [  (    ,    +        ,           ) − 1 ]       (13 - c)     Fr om  abov e  equati ons,  t he photoc urren t c an   be writt en  as:       I o,ref    =    I sc,ref     exp ( −  ,     )       (14)       4.   SIMULATI O N MO DEL O F  A  PV  AR R AY   The  P V  a rr ay   com pr ise s  of  P V  cel l  arr a nge d  serial ly   an d  in  Pa rall el   com bin at io n  f or  pr ov i ding  the   desire d  DC  vol ta ge  an d  c urre nt.  P V  m od ule  util iz ed  f or   si m ula ti on   can   be   show n  i n  F ig ure   4 .   Th e  sim ulati on   of   (I - V)   and ( P - V)   cur ve s fo r diffe re nt v al ue s of i r rad ia nces  and tem per at ures  is   obta ined   us in g  M ATL A B.           Figure  4 .   A  PV arr ay  ci rcu it   diagr am  in  MAT LAB/Si m ulink       Fr om   F ig ure   4 ,  P V  m od ule   has  bee n  m od el li ng   a nd   si m ula ti ng   with   MATLAB/Si m ul ink   at   a  var ia ble  irra di ance  f r om   (2 00  to  1000  W/ m 2 )  and   dif fer ent  te m per at ures  from   (2 5  to  60 o C) .  T his   m od el  include d bl ocks whic h are e sta blishe d  f r om   equ at io ns ( 1  to   12 ).     4.1.   Simul at i on   Re sults   The  ob ta i ning   wa vefor m s  f ro m   si m ulati o n  by  cha ngin g  the   so la r  i ns olati ons   onc e  an d  the n  tem per at ur es  that are  sup plied to  the  PV ar r ay   m od el  ca n b e p lott ed  se parat el y ea ch  tim e  as  pr ese nted  bel ow .   a)   Fig ure   5   sho w s  the  i rr a dianc e  is  va riable   a nd  ra nged   f rom   20 0W /m 2   to  1000 W/m 2   wh il e  the  te m perat ur e   was  m ai ntained  at   25  0 C. It  obse r ves  t hat  wi th  the  s olar  radi at ion   is  increa sing   at   c onsta nt   tem per at ur e,  t he   ou t pu t  vo lt age   and   c urren t  f ro m   PV   arr ay   increases.  T he refor e ,   at   higher  ins olati on  the  require d  le ve l   vo lt age  ca n be  acqu i red.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   484 7   -   485 4   4852       Fig ure   5 .   I - V  c urves f or   dif fere nt irr a dia nce l evels at  c on sta nt tem per at ur e  25 0 C       b)   Fr om   Fig ure   6 ,  any  increa sin g  of  the  s olar  inso la ti on  le ve ls,  then  the  po wer   ou t pu t  ob t ai ned   f r om   P V   arr ay   will  b e i nc reased  w it h re sp ect  to  both  volt age a nd c urr ent.           Fig ure   6 .   P - V cur ves f or   dif f eren t i r ra dianc e level s at  25 0 C       Fig ure   7 .   P - I  c urves f or   dif fere nt irr a dia nce l evels at   25 o C       c)   The  inc reasin g  of   t he  te m per at ur e  le vels  with  a  c on sta nt  irr adiance  of  10 00  W /m 2   giv es  decr easi ng  in  t he   vo lt age   outp ut   from   the  PV   arr ay   a nd  at   sa m e  conditi on s  the  cu rr e nt  ou t pu t  i ncr ease s  a   li tt le   co m par ed   with  a  volt age ,  co ns eq ue ntly ,  a  decr easi ng  in  the  PV   a rr a y' s  po wer   ou t put  al so .  T his  c an  be  s how n  in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Perf orma nce  I nvesti gati on o f  G rid  Co nnect ed  P hotov oltaic Syste m  M od e l li ng  B as ed   ...  ( Ad nan H us sei n Al i )   4853   F ig ure   8   for  I ( V)   c ha racteri sti cs  of   va ri able   tem per at ur e   va lues,  wh il e  F ig u re  9   a nd  F ig ure   10   s how  t he   P( V )  c ha racteri sti cs f or  vo lt ag e outp ut ,   a nd for cu rr e nt  ou t put res pecti vely .           Fig ure   8 .   I - V  c urves f or   dif fere nt tem per at ures at  an i rr a dia nce  of 10 00  W/ m 2 .           Fig ure   9 .   P - I  c urves (c urren t)  for   va rio us  te m per at ur es at a n  ir rad ia nce  of  1000  W /m 2           Fig ure   10 .   P - V  curves  (v oltag e) fo r vario us t e m per at ures at   irrad ia nce  of 1000  W/m 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber  2 01 8   :   484 7   -   485 4   4854   The  te m per at ur e  va riat ion  f rom   25 °C  to   60° C  in  m any  ste ps  with   a fix e d  s olar  i rr a diance  at   1  kW /m 2   hav e  bee n  sim ulate d  an d  a  re su lt   for  I(V)   and   P( V)   de m on strat e  that  if  a  so la r  ra diati on   ( G)   rem ai ns   con sta nt,   then  the  ope n  ci rcu it   vo lt age  decr ease s.  The se  resu lt s  pro duce  a  change  of  the  m axi m um  po wer   po i nt  (MPP )   op e rati on  wh ic h  is  com patible   w it h  equ at io ns  (8 )   an d  ( 9).  Alte rn at ively ,  w he n  the  PV   cel l  tem per at ur e  (T c)  is  sp eci fied  with  Tc  =  25   ºC  an d  the  so la r  ra dia ti on   is  change d  fr om   20 0W/ m 2  to  1000 W/m 2 ,  the  current  outp ut  gen e rated  b y t he  P V  cel l i nc r eases sl ig htly  as in  Fi gures  abov e .       5.   CONC L US I O N   PV   so la r  syst em   is   qu it e  util iz ed  for  gri d  c onnected  pow er  el ect rici ty   f or   c on tr olli ng   the  bu il di ng  il lu m inati on ,  hous i ng   a pp li a nces,  a nd   el ec tric al   instru m e nts.  I n  this  P aper,  f or   c ons tructi ng  a  PV  gr id - connecte d  syst e m ,  a  set   of   f act or s ,   desire s   t o  be  ta ke n  i nto   c onsiderati on   i n  or der   to   achieve  m os t  powe r   gen e rati on.  Th e  pa ram et ers  of  so la r  ir rad i at ion   a nd  te m per at ur e  de pe ndence   of  PV  c el l  per f orm ances  are   sign ific a ntly   associat ed.  A  m at hem atical   mo del  is  der i ved  of   PV  sim ulatio n  i n  te rm s  of  so la r   i rr a dianc e  an d  cel l  tem per at ur e  an d  st ud ie d  their  be ha vior  at   dif fer e nt  data  of  sta nda rd   te st  c onditi on s   (STC ).   Th e  op e n  ci rcu it   ( I - V),  ( P - V ),  an d  (P - I )   cu rv es   are   cal culat ed  from   t he  P V  a rr ay   sim ula ti on   de sig ned  in  a n  e nvir on m ent   of   M ATL AB  a nd  ex plainin g   i n  par ti cularly   t heir  dep e nd ing   on  irra dia nce  le vels  an d  te m per at ur e   pa ram e te rs.  The  res ults  agree   with  the  rec ognized  facts  that  a  changed  o f  ab out  0.4% o f  the  no rm al  PV   m od ule  po wer   if  a  reducin g  of  cel l  tem per at ur e  just  one  de gr ee ,   al so   increasi ng  the  so la r  irra diance  yi el ds   increasi ng   t he  ou t put   powe r  P V pa ne l.       REFERE NCE S   [1]   I.   de  l a  Parra a,   e t  al . ,  “ PV   per form anc e  m odel li n g:  A  rev ie w  in  t he  li ght  of  qu al i t y   assuran ce   for  l arg e  PV   pla nts , ”   Re newab le   and   Sustainabl e   Ener gy  Revi ews ,   vol .   78 ,   pp .   780 – 79 7,   2017 .   [2]   N .   Onat,   “ Rece nt  Deve lopment s  in  Maximum   Pow er  Point  Tra cki ng  Te chno l ogie s  for  Photovolt aic  S y st ems , ”   Inte rnational   Jo urnal  of Phot oen ergy ,   2010 .   [3]   R .  Verm a   and   K .   Gupta ,   “ Sim ula ti on  of   gr id  connect ed  p hotovol tai c  s y st em  using  MA TL AB/S imulink , ”   Inte rnational   Jo urnal  of Adv an c ed  Eng ine ering ,   Manage ment  an d  Scienc e  ( IJA E MS) ,  v ol /i ss ue:  3 ( 6 ) ,   2017 .   [4]   R.   Herna n z,  et  a l. ,   “ Modell ing  of   photovol t ai c   m odule , ”  R ene wa ble   En ergie s  an d  Powe r  Quali ty,  Gr anada,   Spai n ,  2010.   [5]   P.  G.  Nikhil   an d  D.  Subhakar ,   “ An  improved  s imulat i on  m odel  for  photovol tai c  cell , ”   Elec trical  and  Control  Engi ne ering ,   pp.   1978 - 1982,   201 1.   [6]   M.  Sat y ana r a y a na   and   P.  S .   K um ar ,   “ Anal y sis   and  Design  of   Solar  Photo  Volta i c  Grid  Con nec t ed  Inve r t er , ”   Indone sian J our nal  of   Elec tric al   Engi ne ering  and   Informatic s ( IJ EE I) ,   v ol /i ss ue:   3 ( 4 ) ,   pp .   199 - 20 8,   2015 .   [7]   R.   A y az,  et  al . ,   “ An  improved  MA TL AB - Sim u li nk  m odel  of  P V  m odule   c onsi der ing  ambient  condi ti ons , ”   Int.  J.  Phot oen ergy ,  v o l.   2014 ,   pp .   1 - 6 ,   2014.   [8]   H.  Sh arma,   et   al. ,  “ Modeli ng  and  Sim ula ti on   of  Off - Grid  P ower  Gene ratio n  Sy st em  Us ing  Photovolt aic, ”   TEL KOMNIKA  Indone sian J ourn al  of   Elec tric al   Engi ne ering ,  v ol /i ss ue:   13 ( 3 ) ,  pp .   418 - 424 ,  2015 .   [9]   Krism adi nat aa,  et   al. ,  “ Photovol ta i c  m odule   m odel ing  using  si m uli n k/matl ab , ”   The  3rd  Inte rnational   Conf ere nce   on  Sustainable  F uture  for Human   Sec uri ty,  SUST AIN ,   2012 .   [10]   B.   A .   All ah   and   L .  Dj amel,   “ Co ntrol   of  Pow er  and  Volta g e  of  Solar  Grid  Con nec t ed, ”   Int ernati onal  Journal  o f  El e ct rica l  and   C omputer  Engi n e ering  ( IJE CE) ,  v ol /i ss ue:   6 ( 1 ) ,  pp .   26 - 33 ,  2016 .     [11]   H .   Ibra him   and   N .   Anani,  “ Vari at ions  of  PV   m odule   p ara m eters  with  irr adi an ce  a nd  te m per a ture , ”   9th  Int ernati ona l  Confe renc e  on   S ustainabi lity   in Ene rgy  and   Bu ildings ,   SE B - 17,   Chania,   Cre te, G ree ce ,   2017 .   [12]   A .   J.  Abid,   et   al. ,  “ Com pre hensive   Modeli ng  of   Photovolt ai c  A rra y   b ase d  on  Proteus  Software , ”   Inte rnationa l  Journal  of   Appli ed  Eng ine ering   Re search  ( IJAE R) ,  v ol /i ss ue:   1 3( 6 ),   pp .   4440 - 44 47 ,  2018 .   [13]   O .   M .   Bena issa,   et   a l. ,  “ Mo del ing   and  Si m ula ti on  of  Grid  Connec t ed   PV   Gene rat io n  Sy st em  Us in g   Matl ab/ Sim uli nk , ”   Int ernati onal  Journal  of  Pow er  El e ct ronics  a nd  Dr iv e  System   ( IJP EDS) ,   v ol /i ss ue:   8 ( 1 ) ,   pp .   392 - 401,   2017 .   [ 1 4 ]   K.   S.  Srikant h,   et   al. ,  “ A  Novel  Grid - Connec ted  PV - FC   Hy b ri d  Sy st em  for   P ower - Mana geme nt , ”   Int ernati on al   Journal  of   R ese a rch  in Adv ent   Te chnol ogy ,   v ol /i ss ue:   2 ( 4 ) ,   2014 .   [15]   C .   Qi   and   Z .   Ming,  “ Photovolt a ic   Modul e  Sim uli nk  Mode l  for   a  Stand - al one   P V  S y stem, ”   201 2  Inte rnat ional   Confe renc e  on   A ppli ed   Phy si cs  a nd  Industrial  En gine ering ,   Phy si cs  Proce d ia ,   vol .   24.   pp.     94 – 100 ,   2012.   [16]   P.  H.  Zope,  e t  al ,  “ Perform anc e  and  Sim ula ti on  Anal y sis  of  Sing le - Phase  Grid  C onnec t ed  PV   S y stem  Based  on  Z - Source   Inve rte r , ”   Int ernati onal   c onfe renc e  on   Po wer  Elec troni cs,   Dr iv es  and  Ene r gy  Syst em ,   2010 .   [17]   R.   A y az,  et  al. ,   “ An  improved  MA TL AB - Sim u li nk  m odel  of  P V  m odule   consi der ing  ambi ent  condi ti ons , ”   In t.   Journal  of   Phot o ene rgy ,  v ol .   201 4,   pp .   1 - 6 ,   2014 .   [18]   Bal asubra m ania n  B . ,  “ Perform anc e  ev al ua ti on   of  solar  photovol ta i c  (PV )  arr a y   bas ed  on  m at hemati c al   a nd   sim ula ti on  m ode ll ing: a   rev ie w ,”   Aust  J   Basi c  App l  Sc i ,   pp.   469 - 77 ,   2014 .   [19]   Ma  T . ,  et   al .,  “ Solar  photovol t aic  s y stem  m odel li ng  and  per form anc e  pre d ic t ion ,”   Re new  Sustain   Ene rgy  Re v . ,   pp .   304 - 15 ,  2014 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.