طراحی و ساخت دستگاه شبیه ساز آرایه خورشیدی در دانشگاه بیرجند

۲۲ دی ۱۳۹۷ | ۱۴:۴۹ کد : ۱۵۲۱ اخبار دانشگاه
تعداد بازدید:۲۸۱
طراحی و ساخت دستگاه شبیه ساز آرایه خورشیدی در دانشگاه بیرجند

برای اولین بار در ایران توسط محققین دانشگاه بیرجند دستگاه شبیه ساز آرایه خورشیدی  (Solar Array Simulator) طراحی و ساخته شد.

به گزارش روابط عمومی دانشگاه بیرجند، این پروژه توسط محمد فراهانی دانشجوی کارشناسی ارشد الکترونیک قدرت و ماشین های الکتریکی دانشگاه بیرجند زیر نظر دکتر محمد علی شمسی نژاد و دکتر حمیدرضا نجفی، اعضای هیات علمی گروه مهندسی برق و کامپیوترـ قدرت دانشگاه بیرجند طراحی و ساخته شده است.

در سال­های اخیر، استفاده از منابع انرژی تجدید­ پذیر به دلیل کاهش پیوسته منابع انــرژی متداول و مـرسوم، تقاضای روز­افزون انرژی (امنیت انرژی) و افزایش آلودگی زیست محیطی در اثر استفاده از انرژی‌های فسیلی به طورچشمگیری افزایش یافته است. در میان منابع انرژی تجدید‌پذیر، استفاده از سیستم­ های تولید انرژی خورشیدی به علت هزینه عملکرد و نگه­داری پایین، قابلیت اطمینان بالا، طول عمر زیاد، مدولار بودن، نصب سریع و آسان، عملکرد بدون سر و صدا، تولید توان بدون آلودگی و دسترس ­پذیری در سرتاسر کره زمین به سرعت در حال رشد است. اما با وجود مزیت­ های فراوان، سیستم­ های خورشیدی بازدهی مطلوب را ندارند. بازدهی یک سیستم خورشیدی به عوامل زیادی از قبیل دما، تابش، مشخصات طیفی و بازتاب نور خورشید، تابش غیریکنواخت و غیره بستگی دارد. به علاوه منحنی مشخصه جریان– ولتاژ خروجی سیستم خورشیدی وابسته به شرایط محیطی و امپدانس بار شدیداً غیر‌خطی است و توسط یک نقطه کار بهینه موسوم به نقطه توان بیشینه مشخص می ­شود. از این رو، پیش از نصب و به کارگیری سیستم‌های خورشیدی، بایستی ارزیابی، اعتبارسنجی و تأیید عملکرد سیستم­ های آماده ­سازی توان خورشیدی شامل اینورترهای خورشیدی و تجهیزات ردیابی نقطه توان بیشینه مربوط به آن­ها در محدوده وسیعی از شرایط محیطی و بار متغیر انجام شود. بدین جهت، از شبیه ­ساز آرایه خورشیدی به طور گسترده استفاده می­ شود.

قابل ذکر است، این دستگاه دارای ویژگی های منحصر بفردی است از جمله: ولتاژ و جریان فتوولتائیک با ریپل بسیار پایین (کمتر از 0/5 درصد)، کنترل تمام دیجیتال با استفاده از EZDSP28335، دینامیک سریع، انعطاف‌پذیری بالا، تغذیه ورودی سه فاز، بازدهی بالا و همچنین قیمت این دستگاه یک ششم مشابه خارجی آن است. هزینه اجرای آن 5 میلیون تومان و زمان طراحی و ساخت این دستگاه نیز 2 سال به طول انجامیده است.