Контроль и диагностика состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Зиновьев Виталий Валерьевич

• Зиновьев Виталий Валерьевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Зиновьев Виталий Валерьевич

Введение

Глава 1. Контроль и диагностика солнечных модулей

1.1 Фотоэлектрический преобразователь

1.2 Эксплуатация солнечных модулей при неоднородном освещении

1.3 Методы диагностирования солнечных модулей

1.4 Обзор методов экспериментального получения вольт-амперных характеристик фотоэлектрических преобразователей

1.5 Постановка цели и задач исследования

Глава 2. Моделирование солнечных фотоэлектрических

преобразователей

2.1 Однодиодная математическая модель ФЭП

2.2 Математическая модель ВАХ ФЭП в виде уравнения в явной

форме с использованием '-функции Ламберта

2.3 Двухдиодная модель ФЭП

2.4 Учёт обратного смещения фотоэлектрического преобразователя

2.5 Разработка математической модели с учётом работы ФЭП в области отрицательных напряжений с использованием

W-функции Ламберта

Глава 3. Экспериментальные исследования по диагностике эксплуатационных параметров солнечных фотоэлектрических преобразователей и

автоматизированная система снятия ВАХ ФЭП

3.1 Разработка и создание экспериментальной автоматизированной установки для комплексного изучения и контроля эксплуатационных показателей ФЭП

3.2 Разработка цифрового электронного измерительного блока автоматизированной записи ВАХ ФЭП

3.3 Эксперименты с солнечным модулем

Глава 4. Влияние локальных неоднородностей световой инсоляции на режимы работы распределенных фотоэлектрических преобразователей

4.1 Последовательное соединение ФЭП

4.2 Исследование влияния внешних условий на параметры и характеристики солнечного модуля

4.3 Исследование последовательного соединения ФЭП с различной освещённостью

4.4 Экспериментальное исследование влияния неоднородного освещения на форму ВАХ

4.5 Способ составления солнечного модуля из ФЭП

Глава 5. Методика диагностики солнечных модулей в удалённом

режиме в условиях неоднородного освещения

5.1 Структура солнечной фотоэлектрической установки

5.2 Мониторинг состояния источника энергии в солнечных энергоустановках

5.3 Расширение возможности системы мониторинга с целью детализированного контроля поля солнечных модулей

5.3.1 Разработка беспроводной системы контроля распределённого в пространстве источника энергии

5.3.2 Особенности технической реализации солнечного модуля

с блоком диагностики

Заключение

Список литературы

Приложение А. Акты об использовании результатов диссертационной

работы

Приложение Б. Патенты на изобретения

Приложение В. Свидетельства о государственной регистрации

программ для ЭВМ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Контроль и диагностика состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения»

Введение

Солнечная энергетика представляет собой один из альтернативных источников энергии развиваемых в мире и нашей стране. Использование солнечных фотоэлектрических преобразователей как первичных источников энергии в малоэнергетических и высокоэнергетических энергоустановках (мегаваттной мощности) находит все большее применение в России. В последние годы в нашей стране отмечается активный рост генерирующих мощностей на базе солнечных фотоэлектрических электростанций. Такие электростанции характеризуются огромными площадями, занятыми фотоэлектрическими преобразователями - солнечными модулями. Поле солнечных модулей является первичным источником энергии, и именно от его эффективной работы зависит выработка электроэнергии.

При эксплуатации солнечные модули могут подвергаться различным природным и техногенным воздействиям. В результате чего их эффективность может снижаться, либо они могут выходить из строя. Кроме того существует проблема несоответствия характеристик фотоэлектрических преобразователей при их последовательном соединении, что приводит к искажениям вольт-амперных характеристик последовательных соединений и как следствие к снижению генерируемой мощности. Нарушение работы даже одного солнечного модуля может негативно сказываться на производительности энергоустановки, и прежде всего в условиях неоднородного освещения.

Мировая практика мониторинга состояния источника энергии на солнечной электростанции, основанная на измерениях электрических параметров цепочек-стрингов, состоящих из последовательно соединенных солнечных модулей, не в полной мере отражает изменений их возможных состояний. Информация о работоспособности отдельных модулей практически отсутствует. В связи с этим разработка математических моделей соединений фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), из которых состоят солнечные модули, методов детализированного контроля и диагностики технического состояния солнечных модулей с целью

своевременного выявления нарушений и последующего повышения эффективности их эксплуатации, являются актуальными задачами, требующими новых решений.

Вопросы исследования выработки энергии фотоэлектрическими преобразователями рассматривались в ряде работ российских и зарубежных ученых: Афанасьева В.П., Виссарионова В.И., Алферова Ж.И., Лукутина Б.В., Брауна Л., Струбкова Д.С., Елистратова В.В., Касьянова В.А., Раушенбах Г., Попель О.С., Breitenstein O., Bauer J., Fertig F., Bishop J. W.

Однако, несмотря на наличие различных исследований, связанных с повышением производительности фотоэлектрических преобразователей и их соединений в составе солнечных электростанций, ряд задач требует дальнейшего исследования. В частности требуется детализированный контроль и диагностика технического состояния солнечных модулей с целью своевременного выявления нарушений их работы.

Цель работы: Разработка методов контроля и диагностики состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения для повышения энергетической эффективности при их эксплуатации.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние неоднородного освещения на вид вольт-амперной характеристики фотоэлектрического преобразователя и разработать математическую модель, электронный измерительный блок и программное обеспечение, использование которых позволяет выявлять отклонение ключевых параметров фотоэлектрического преобразователя от номинальных.

2. Разработать метод контроля фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), позволяющий избежать образования локальных точек перегрева на отдельных элементах ФЭП, при их использовании в составе солнечных модулей в условиях неоднородного освещения.

3. Разработать методику диагностики, позволяющую выявлять неисправные солнечные модули в удалённом режиме в условиях неоднородного освещения.

4. Разработать устройство диагностики с необходимым программным обеспечением, позволяющее определять неисправные элементы в поле солнечных модулей и способный передавать информацию о неисправности по беспроводным каналам связи.

Объект исследования: Методы и средства контроля состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения.

Предмет исследования: Эксплуатационные параметры состояния солнечных модулей в зависимости от неоднородности освещения.

Научная новизна:

1. Новизна разработанного метода контроля и диагностики состояния фотоэлектрических преобразователей в условиях их последовательного соединения и неоднородного освещения обусловлена введением нового параметра и совокупностью новых полученных результатов:

- при последовательном соединении фотоэлектрических преобразователей, находящихся в условиях неоднородного освещения рабочая точка вольт-амперной характеристики менее освещён-ного фотоэлектрического преобразователя сдвигается в область отрицательных напряжений;

- пороговое значение напряжения пробоя обратной ветви вольт-амперной характеристики фотоэлектрического преобразователя, выше которого выделяемая пороговая мощность Ртах приводит к возникновению локальных точек перегрева и тепловому разрушению р-п перехода кремниевого фотоэлектрического преобразователя;

- предложена и разработана математическая модель фотоэлектрического преобразователя и его последовательных соединений с

учётом работы в области отрицательных напряжений в явном виде;

- предложен критерий составления строки солнечного модуля из фотоэлектрических преобразователей, включающий пороговое напряжение пробоя.

2. Новизна разработанной методики и устройство диагностики состояния солнечных модулей в удалённом режиме в условиях неоднородного освещения, обусловлена совокупностью следующих полученных результатов:

- впервые предложено включить в цепь строки датчики Холла, позволяющие выявлять ток при неоднородном освещении;

- предложено устройство диагностики позволяющее регистрировать наличие тока в цепи байпасного диода и передавать информацию о неисправности по беспроводным каналам связи.

Практическая значимость

1. Показано, что работа фотоэлектрических преобразователей при последовательном их соединении в условиях неоднородного освещения может привести к образованию термических повреждений полупроводниковых материалов и к ухудшению энергетических характеристик фотоэлектрических преобразователей по причине того, что часть фотоэлектрических преобразователей, находящихся при сниженной энергетической освещённости, становятся паразитной нагрузкой для более осве-щённых фотоэлектрических преобразователей, входящих в состав строки. Получено аналитическое уравнение в явной форме с применением '-функции Ламберта, отражающее модель описания вольт-амперной характеристики фотоэлектрического преобразователя и его последовательных соединений, которое может быть применено для кремниевых ФЭП с возможностью моделирования других типов ФЭП. Данное уравнение и математическая модель используются в курсе лекций по дисциплине

«Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» при подготовке бакалавров по направлению «Электроэнергетика и электротехника».

2. Разработан способ составления солнечного модуля из ФЭП, отличающийся возможностью контроля ФЭП по обратному напряжения пробоя. Получен патент РФ на изобретение RU 2 803 315 С1. Способ может быть использован при производстве солнечных модулей. Разработана и изготовлена экспериментальная установка для получения полных вольт-амперных характеристик ФЭП, учитывающая влияние внешних условий эксперимента. Экспериментальная установка включает в себя имитатор солнечного излучения, электронный измерительный блок и программное обеспечение. Получены свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ №2023616597 и №2023617854. Разработанная экспериментальная установка используется для проведения лабораторных работ по курсу «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» для студентов направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника». Экспериментальная установка может быть использована на производстве при изготовлении ФЭП и солнечных модулей.

3. Разработана методика диагностики распределенных в пространстве солнечных модулей в удалённом режиме в условиях неоднородного освещения, основанная на обнаружении нарушений нормального режима функционирования фотоэлектрических преобразователей с использованием цепей байпасных диодов солнечного модуля. Датчик тока (на основе эффекта Холла) обнаруживает наличие тока в цепи байпасного диода (т.е. тока, текущего в обход группы ФЭП, находящихся при сниженной освещённости). Такая его установка позволяет обнаружить электрический ток в цепи байпасного диода, там, где его не должно быть при нормальной эксплуатации, что является следствием того, что шунтированная этим байпасным диодом группа ФЭП солнечного модуля перестала генерировать электрический ток, в связи с тем, что освещённость одного

или нескольких ФЭП в этой группе стала ниже чем освещённость ФЭП в других группах солнечного модуля.

4. Разработано и изготовлено устройство диагностики, позволяющее заблаговременно выявить потенциально проблемные солнечные модули и сократить время их локализации в массиве. Устройство диагностики работает в составе беспроводной сенсорной сети. Каждое устройство диагностики имеет уникальный адрес, благодаря чему можно определить координаты модуля работающего с перебоями. Получен патент РФ на изобретение RU 2 803 314 С1. Программное обеспечение, разработанное для устройства диагностики солнечного модуля, позволяет на основе наблюдений за электрическими параметрами выявлять проблемные модули. Методика и устройство могут быть использованы для контроля состояния солнечных модулей в составе солнечных фотоэлектрических установок стационарного и мобильного базирования.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы элементы теории фотоэлектрического преобразования, математический аппарат '-функции Ламберта, методы математического моделирования, измерения, эксперимента и разработки программного обеспечения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод контроля и диагностики состояния фотоэлектрических преобразователей в условиях их последовательного соединения и неоднородного освещения,

- вид вольт-амперной характеристики, полученной для последовательного соединения фотоэлектрических преобразователей в условиях неоднородного освещения, отличающийся сдвигом рабочей точки в область отрицательных напряжений;

- пороговое значение напряжения пробоя обратной ветви вольт-амперной характеристики фотоэлектрического преобразователя,

выше которого выделяемая пороговая мощность Ртах приводит к возникновению локальных точек перегрева и тепловому разрушению р-п перехода кремниевого фотоэлектрического преобразователя;

- математическая модель фотоэлектрического преобразователя в явном виде, учитывающая последовательное соединение фотоэлектрических преобразователей и работу фотоэлектрических преобразователей в области отрицательных напряжений;

- критерий составления строки солнечного модуля из фотоэлектрических преобразователей, учитывающий пороговое напряжение пробоя (патент РФ на изобретение RU 2 803 315 С1);

2. Разработанная методика и устройство диагностики состояния солнечных модулей в удалённом режиме в условиях неоднородного освещения,

- включение в цепь строки датчиков Холла, позволяющие выявлять ток при неоднородном освещении;

- устройство диагностики, позволяющее регистрировать наличие тока в цепи байпасного диода и передавать информацию о неисправности по беспроводным каналам связи (патент РФ на изобретение RU 2 803 314 С1).

Достоверность и обоснованность полученных в работе научно-технических результатов и выводов обеспечивается корректным применением апробированного математического аппарата при выполнении моделирования с применение W-функции Ламберта, также подтверждается проведением экспериментальных исследований и сравнением с аналогичными результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы. Результаты, полученные в рамках работы над диссертацией, представлялись и обсуждались на семинарах кафедры и на следующих научных конференциях: III Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов «Энергоэффективность и энергобезопасность

производственных процессов» 15-17 апреля 2014 года, г.Тольятти (доклад отмечен дипломом II степени); Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в науке, технике и технологиях» 28-30 апреля 2014 года, г. Ижевск; Юбилейной научно-практической конференции «Энергетика и образование XXI век» 25 декабря 2015 года, г. Ижевск; Десятой Всероссийской мультиконферен-ции по проблемам управления (МКПУ-2017) 11-16 сентября 2017 года, с. Дивно-морское, Геленджик; Всероссийская научно-практическая конференция (Казань, 20-21 марта 2019 г.); Фёдоровские чтения - 2019: XLIX Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы (Москва, 20-22 ноября 2019 г.); Фёдоровские чтения 2020 : L Междунар. науч.-практ. конф. с элементами науч. шк., Москва 17-20 нояб. 2020 г.; III Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники». (17-18 марта 2021 г. Казань).

Личный вклад. Автором выведены уравнения, описывающие вольтампер-ные характеристики фотоэлектрического преобразователя с использованием функции Ламберта; автор разработал и реализовал экспериментальную установку по исследованию частичного затенения солнечных элементов в модуле; а также электронный цифровой блок по снятию полных вольт-амперных характеристик ФЭП; разработал схему беспроводного измерительного блока и написал программное обеспечение для работы с беспроводным радио приемопередатчиком.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Тематика работы соответствует п.4 «Разработка методического, математического, программного, технического, приборного обеспечения для систем технического контроля и диагностирования материалов, изделий, веществ и природной среды, экологического мониторинга природных и техногенных объектов, способствующих увеличению эксплуатационного ресурса изделий и повышению экологической безопасности окружающей среды» и п. 6 «Разработка математических моделей, алгоритмического и программно-технического обеспечения обработки результатов регистрации сигналов в приборах и средствах контроля и диагностики с целью автома-

тизации контроля и диагностики, подготовки их для внедрения в цифровые информационные технологии» паспорта специальности 2.2.8 «Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды».

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли своё применение в:

1. ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» при подготовке студентов по направлению «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».

2. ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» в экспериментальной солнечно-ветровой энергетической установке уличного освещения.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 26 печатных изданиях, 2 из которых изданы в журналах, рекомендованных ВАК по специальности 2.2.8, 5 — в прочих изданиях, рекомендованных ВАК, 10 — в сборниках трудов конференций, 5 — в прочих изданиях, зарегистрированы 2 патента и 2 программы для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и 3 приложений. Полный объём диссертации составляет 124 страницы, включая 56 рисунков и 3 таблицы. Список литературы содержит 106 наименований.

Глава 1. Контроль и диагностика солнечных модулей

Стратегия развития энергетики в мире включает как одно из перспективных направлений возобновляемую энергетику на основе использования природных энергетических потоков и поиск новых альтернативных источников для энергетического производства. Среди современных достаточно широко внедряемых не углеводородных ресурсов энергетики следует отметить солнечную энергетику, обладающую практически неисчерпаемыми ресурсами энергии и прогнозируемую по времени поступления первичной энергии - солнечного излучения на землю. Кроме того эта энергетика достаточно освоена как в теоретическом, так и практическом плане в вопросах преобразования солнечной энергии в полезную для потребления [1; 2]. Конечно, эти технологии совершенствуются, развиваются и внедряются новые методики электронного преобразования солнечной энергии, создаются новые материалы преобразователей для производства солнечных модулей и панелей для промышленных солнечных электростанций. Диагностика и контроль электрических эксплуатационных свойств этих фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) является важной задачей для прогнозирования выработки электрической энергии на солнечных электростанциях.

В России стратегия развития электроэнергетики предполагает наращивание производства электроэнергии от возобновляемых источников энергии как за счёт микрогенерации [3], так и за счёт строительства солнечных электростанций мегаваттных мощностей в различных регионах страны [4; 5], конечно с учётом их социально-экономической значимости и энергетической эффективности. Необходимо дальнейшее совершенствование технологии солнечной энергетики, и перспективные научные исследования в этой сфере весьма актуальны в нашей стране.

Использование энергии солнечного излучения позволит снизить капиталовложения на возведение новых линий электропередач и потребление топливных ресурсов для электроснабжения удалённых потребителей. Кроме того, в случае

ее использования для автономного электроснабжения позволяет не зависеть от тарифов и платежей за подключение к сети. Срок службы солнечных панелей достаточно большой, колеблется от 30 до 40 лет, также нет существенных затрат на эксплуатацию.

1.1 Фотоэлектрический преобразователь

Фотоэлектрический преобразователь (ФЭП) - превращает энергию солнечного излучения непосредственно в электроэнергию, минуя стадии тепловой и механической форм энергии. Простейшим ФЭП является фотодиод. Работа ФЭП основана на явлении внутреннего фотоэффекта в полупроводниках с р-п переходом (гетеропереходом, барьером Шоттки) [6].

ФЭП является первичным преобразователем фотоэлектрической системы, который преобразует световую энергию солнца в электрическую энергию [7].

Единичные ФЭП не имеют специальных устройств для собирания света и поглощают только то количество светового потока, которое падает на занимаемую ими площадь поверхности.

Рисунок 1.1 — Псевдоквадратный ФЭП

Большая часть из коммерчески выпускаемых в настоящее время ФЭП изготавливается из кремния.

Таблица 1 — Технические характеристики солнечного элемента 156x156 мм

Параметр Ед. изм. Значение

Ток короткого замыкания А 8,490-8,964

Напряжение холостого хода В 0,603-0,628

Ток максимальной мощности А 7,830-8,388

Напряжение максимальной мощности В 0,501-0,529

Эффективность % 16,00-18,40

ФЭП может быть следующих типов: монокристаллический, поликристаллический и аморфный (тонкопленочный). Различие между этими формами в том, как организованы атомы кремния в кристалле. Различные ФЭП имеют разный КПД преобразования энергии света. Моно- и поликристаллические элементы имеют почти одинаковый КПД, который выше, чем у солнечных элементов, изготовленных из аморфного кремния [6].

В последние годы разработаны новые типы материалов для ФЭП. Например, тонкопленочные фотоэлектрические элементы из медь-индий-диселенида и из CdTe (теллурид кадмия). Эти ФЭП в последнее время также коммерчески используются. Технологии их производства постоянно развиваются, за последнее десятилетие КПД тонкопленочных элементов вырос примерно в 2 раза.

В мире принят следующий ряд стандартных типоразмеров солнечных элементов: 103,5х103,5 мм, 125х125 мм, 156х156 мм.

На Рисунке 1.1 показан внешний вид псевдоквадратного солнечного элемента. В Таблице 1 приведены технические характеристики монокристаллического солнечного элемента мощностью 4,4 Вт размером 156x156 мм.

Электрические параметры ФЭП измеряется под воздействием имитатора солнечного излучения при трёх стандартных тестовых условиях (СТУ):

- уровень освещённости равен 1000 Вт/м2, что в естественных условиях может достигаться на экваторе в день осеннего/весеннего равноденствия, когда солнечные лучи падают перпендикулярно поверхности Земли;

- спектр соответствует спектру солнечной засветки на широте местности 45° при AM 1,5 (после прохождения солнечного света полторы толщины атмосферы);

- температура фотоэлектрического модуля при тестировании составляет 25°С.

Важной характеристикой ФЭП является его вольтамперная характеристика (ВАХ), показывающая соотношение вырабатываемых тока и напряжения.

В лабораторных условиях снятие ВАХ при стандартных тестовых условиях выполняется при кратковременном освещении светоприёмной поверхности ФЭП источником искусственного света со спектром АМ1,5. В зависимости от угла падения солнечных лучей на приёмную площадку, расположенную на поверхности земли, солнечные лучи преодолевают различную толщину воздушной массы атмосферы. Поэтому спектр излучения приходящийся на приёмную площадку будет отличаться из-за различной степени поглощения определённых длин волн атмосферой, связанной с толщиной воздушного слоя атмосферы. Приняты такие обозначения: спектр AM0 определяет работу солнечных модулей на спутниках и космических кораблях, спектр АМ1 соответствует распределению интенсивности солнечного излучения на поверхности Земли, когда Солнце стоит в зените, спектр АМ2 показывает спектральное распределение солнечного излучения на поверхности Земли, при угле между Солнцем и зенитом 60°, спектр АМ1,5 соответствует средней интенсивности излучения прошедшего через воздушную массу, равную 1,5, что соответствует положению Солнца под углом 45° к горизонту.

Когда фотоэлемент облучается солнечным светом, он ведёт себя в базовом режиме как источник тока в соответствии со своей вольт-амперной характеристикой. ВАХ является основной электрической характеристикой фотоэлектрического преобразователя, зависящая как от технологии производства ФЭП, так и от эксплуатационных условий. Семейство полных вольт-амперных характеристик фотоэлемента при различных освещённостях Ф показано на Рисунке 1.2.

Полная вольт-амперная характеристика неосвещённого ФЭП похожа на ВАХ полупроводникового диода, коим он и является.

Рисунок 1.2 — Семейство полных вольт-амперных характеристик фотоэлемента

Поскольку ВАХ освещённого солнечного элемента проходит через четвёртый квадрант, это означает, что ФЭП служит источником энергии.

На Рисунке 1.3 построен прямоугольник, площадь которого соответствует максимальной мощности, которая выделяется в нагрузке при поглощении излучения и при оптимальном согласовании внутреннего сопротивления элемента с сопротивлением внешней цепи. Точка максимальной мощности (ТММ) с координатами имм и 1мм - это точка на вольт-амперной характеристике, в которой мощность, производимая ФЭП максимальна при определённом уровне освещённости. Именно для этой точки определяются номинальная мощность и КПД ФЭП при стандартных тестовых условиях. Изменение уровня освещённости приводит к смещению ТММ, поэтому используются различные алгоритмы отслеживания точки максимальной мощности, чтобы при любых условиях получать максимально возможную мощность на выходе ФЭП. Мощность солнечного модуля напрямую зависит от качества и параметров каждого ФЭП, из которых он состоит. Выходная мощность модуля всегда оказывается меньше, чем арифметическая сумма

IА

хх

фк и -►

при различных освещённостях Ф

мощностей ФЭП, из которых составлен сам модуль. Это объясняется потерями из-за рассогласования характеристик однотипных ФЭП.

световая

Рисунок 1.3 — Темновая и световая ВАХ ФЭП

Для получения полезной энергии от солнечного элемента интерес представляет прямая ветвь ВАХ. Но как, будет показано далее, немаловажную роль играет и обратная ветвь ВАХ, когда солнечные элементы соединяются последовательно, образуя солнечные модули.

Рисунок 1.4 — Традиционный график ВАХ ФЭП

Для удобства ВАХ изображают инвертированной по оси тока как показано на Рисунке 1.4 - за положительное направление тока берут направление движения неосновных носителей заряда в р-п переходе.

Реперными точками ВАХ (Рисунок 1.5) при заданном однородном освещении ФЭП являются точка холостого хода, которая характеризуется напряжением холостого хода ихх, точка короткого замыкания /кз и точка максимальной мощности (ТММ), в которой мощность ФЭП максимальна (Рмм = имм • 1мм). Эти четыре основных параметра (ихх, 1кз, имм и 1мм) позволяют описать вольт-амперную характеристику ФЭП и могут использоваться для моделирования и расчёта других выходных электрических и энергетических параметров в зависимости от внешних условий воздействия на ФЭП.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зиновьев Виталий Валерьевич, 2025 год

Список литературы

1. Алферов, Ж. И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж. И. Алферов, В. М. Андреев, В. Д. Румянцев // Физика и техника полупроводников. — 2004. — Т. 38, № 8. — С. 937—948.

2. Попель, О. С. Возобновляемые источники энергии: роль и место в современной и перспективной энергетике / О. С. Попель // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). — 2008. — Т. 52, № 6. — С. 95—106.

3. Федеральный закон от 27.12.2019 № 471-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации» [Электронный ресурс]. — СПС «КонсультантПлюс». Режим доступа: http://www.consultant.ru.

4. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года [Электронный ресурс]. — — Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/node/1026.

5. Возобновляемые источники России: ГИС [Электронный ресурс]. — — Режим доступа: http://gisre.ru.

6. Наумов, А. В. Производство фотоэлектрических преобразователей и рынок кремниевого сырья в 2006-2010 гг. / А. В. Наумов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 2. — С. 3—8.

7. Фаренбух, А. Солнечные элементы. Теория и эксперимент / А. Фаренбух, Р. Бьюб. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 280 с.

8. Silvestre, S. Effects of shadowing on photovoltaic module performance / S. Silvestre, A. Chouder // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. — 2008. — Vol. 16, no. 2. — P. 141—149. — DOI: 10.1002/pip.780.

9. Sera, D. On the impact of partial shading on PV output power / D. Sera, Y. Bagh-zouz. — 2008. — Jan.

10. Correlation between Reverse Voltage Characteristics and Bypass Diode Operation with Different Shading Conditions for c-Si Photovoltaic Module Pack-

age / J.-R. Lim [et al.] // Journal of Semiconductor Technology and Science. — 2015. — Oct. — Vol. 15. — P. 577—584. — DOI: 10.5573/JSTS.2015.15.5.577.

11. Forecasting photovoltaic array power production subject to mismatch losses / D. Picault [et al.] // Solar Energy. — 2010. — Vol. 84, no. 7. — P. 1301—1309. — DOI: 10.1016/j.solener.2010.04.009.

12. Impact of junction breakdown in multi-crystalline silicon solar cells on hot spot formation and module performance / F. Fertig [et al.] // 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. 40, article 80. — Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE). 09/2011.

13. Kim, K. Photovoltaic hot spot analysis for cells with various reverse-bias characteristics through electrical and thermal simulation / K. Kim, P. Krein // 2013 IEEE 14th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics, COMPEL 2013. — 2013. — June. — P. 1—8. — DOI: 10.1109/COMPEL.2013.6626399.

14. Understanding junction breakdown in multicrystalline solar cells / O. Breitenstein [et al.] // Journal of Applied Physics. — 2011. — Vol. 109, no. 7. — P. 071101. — DOI: 10.1063/1.3562200.

15. Раушенбах, Г. Справочник по проектированию солнечных батарей / Г. Ра-ушенбах. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 360 с.

16. Глиберман, А. Я. Кремниевые солнечные батареи / А. Я. Глиберман. — М.: Госэнергоиздат, 1961. — 73 с.

17. Швец, С. В. Назначение шунтирующих диодов солнечной панели и методы их диагностики / С. В. Швец, А. В. Байшев // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2019. — Т. 23, № 6. — С. 1187—1202. — DOI: 10.21285/1814-3520-2019-6-1187-1202.

18. Greacen, C. The role of bypass diodes in the failure of solar battery charging stations in Thailand / C. Greacen // Solar Energy Materials and Solar Cells. — 2001. — No. 70. — P. 141—149.

19. A fault diagnosis method for photovoltaic arrays based on fault parameters identification / Y. Li [et al.] // Renewable Energy. — 2019. — May. — Vol. 143. — P. 52—63. —DOI: 10.1016/j.renene.2019.04.147.

20. Simple and efficient approach to detect and diagnose electrical faults and partial shading in photovoltaic systems / Y. Chaibi [et al.] // Energy Conversion and Management. — 2019. — Vol. 196. — P. 330—343. — DOI: 10.1016/j.enconman. 2019.05.086.

21. Intelligent system for a remote diagnosis of a photovoltaic solar power plant / M. A. Sanz-Bobi [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. — 2012. — May. —Vol. 364, no. 1. —P. 012119. —DOI: 10.1088/1742-6596/364/1/012119.

22. Identifying PV Module Mismatch Faults by a Thermography-Based Temperature Distribution Analysis / Y. Hu [et al.] // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. — 2014. — Vol. 14, no. 4. — P. 951—960. — DOI: 10.1109/ TDMR.2014.2348195.

23. Котельников, Д. Ю. Устройство автоматического мониторинга и диагностики солнечной электростанции / Д. Ю. Котельников, П. Н. Кузнецов // Дневник науки. — 2021. — Т. 53, № 5.

24. Infrared Thermography Based Defects Testing of Solar Photovoltaic Panel with Fuzzy Rule-Based Evaluation / G. Balasubramani [et al.] // Energies. — 2020. — No. 13. — P. 1343. — DOI: 10.3390/en13061343.

25. Methods for in Situ Electroluminescence Imaging of Photovoltaic Modules under Varying Environmental Conditions / M. Owen-Bellini [et al.] // IEEE Journal of Photovoltaics. — 2020. — No. 10. — P. 1254—1261. — DOI: 10.1109/ JPHOTOV.2020.3001723.

26. Kuai, Y. An electronic load for testing photovoltaic panels / Y. Kuai, S. Yuvarajan // Journal of Power Sources - J POWER SOURCES. — 2006. — Март. — Т. 154. — С. 308—313. — DOI: 10.1016/j.jpowsour.2005.04.016.

27. Forero, N. Development of a monitoring system for a PV solar plant / N. Forero, J. Hernandez, G. Gordillo // Energy Conversion and Management - ENERG CONV MANAGE. — 2006. — Сент. — Т. 47. — С. 2329—2336. — DOI: 10. 1016/j.enconman.2005.11.012.

28. Зиновьев, В. В. Устройство автоматического снятия вольт-амперных характеристик фотоэлектрических преобразователей / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Управление техносферой: электрон. журнал. — 2019. — Т. 2, № 4. — С. 444—463.

29. Simple Data Acquisition of the Current-Voltage and Illumination-Voltage Curves of Solar Cellsl / F. Recart [и др.] //. Т. 1. — 06.2006. — С. 1215—1218. — DOI: 10.1109/WCPEC.2006.279400.

30. Munoz, J. Capacitive load based on IGBTs for on-site characterization of PV arrays / J. Munoz, E. Pigueiras // Solar Energy. — 2006. — Нояб. — Т. 80. — С. 1489—1497. — DOI: 10.1016/j.solener.2005.09.013.

31. Mahmoud, M. Transient analysis of a PV power generator charging a capacitor for measurement of the I-V characteristics / M. Mahmoud // Renewable Energy. — 2006. — Окт. — Т. 31. — С. 2198—2206. — DOI: 10.1016/j.renene. 2005.09.019.

32. A, H. Methodology for Photovoltaic Modules Characterization and Shading Effects Analysis / H. A, A. Krenzinger, P. M // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences. — 2002. — Март. — Т. 24. — DOI: 10.1590/S0100-73862002000100004.

33. PSA Solar furnace: A facility for testing PV cells under concentrated solar radiation / J. Fernandez-Reche [и др.] // Solar Energy Materials and Solar Cells. — 2006. — Сент. — Т. 90. — С. 2480—2488. — DOI: 10.1016/j.solmat. 2006.03.030.

34. Selecting a suitable model for characterizing photovoltaic devices / M. de Blas [и др.] // Renewable Energy. — 2002. — Март. — Т. 25. — С. 371—380. — DOI: 10.1016/S0960-1481(01)00056-8.

35. Granek, F. Advanced system for calibration and characterization of solar cells / F. Granek, T. Zdanowicz // Opto-Electronics Review. — 2004. — Нояб. — Т. 12. — С. 57—67.

36. Guvench, M. Solar Simulator And I-V Measurement System For Large Area Solar Cell Testing / M. Guvench //. — 06.2004. — С. 9.1107.1—9.1107.7. — DOI: 10.18260/1-2--13121.

37. I-V and P-V curves measuring system for PV modules based on DC-DC converters and portable graphical environment / E. Duran [и др.] //. — 07.2010. — С. 3323—3328. — DOI: 10.1109/ISIE.2010.5637972.

38. Applications of DC/DC Converters for Obtaining Characteristic Curves of PV Generators / J. Bertolín [и др.]. — 2012. — Янв. — DOI: 10 . 4229 / 27thEUPVSEC2012-4BV.2.13.

39. Electronic Controlled Device for the Analysis and Design of Photovoltaic Systems / P. Sanchis [и др.] // Power Electronics Letters, IEEE. — 2005. — Июль. — Т. 3. — С. 57—62. — DOI: 10.1109/LPEL.2005.851314.

40. Kazerani, M. A High-Performance Controllable DC Load / M. Kazerani //. — 07.2007. — С. 1015—1020. — DOI: 10.1109/ISIE.2007.4374737.

41. Sarkar, M. N. I. Effect of various model parameters on solar photovoltaic cell simulation: a SPICE analysis / M. N. I. Sarkar // Renewables: Wind, Water, and Solar. — 2016. — Авг. — Т. 3. — С. 1—9. — DOI: 10.1186/s40807-016-0035-3.

42. Ortiz-Conde, A. An Explicit Multiexponential Model as an Alternative to Traditional Solar Cell Models With Series and Shunt Resistances / A. Ortiz-Conde, D. Lugo, F. García-Sánchez // IEEE Journal of Photovoltaics. — 2012. — Июль. — Т. 2. — С. 261—268. — DOI: 10.1109/JPHOTOV.2012.2190265.

43. Wolf, M. Investigation of the double exponential in the current—Voltage characteristics of silicon solar cells / M. Wolf, G. Noel, R. Stirn // Electron Devices, IEEE Transactions on. — 1977. — Man. — T. 24. — C. 419—428. — DOI: 10.1109/T-ED.1977.18750.

44. A new explicit double-diode modeling method based on Lambert W-function for photovoltaic arrays / S.-x. Lun [h gp.] // Solar Energy. — 2015. — MroHb. — T. 116. —DOI: 10.1016/j.solener.2015.03.043.

45. Validation of a multi-exponential alternative model of solar cell and comparison to conventional double exponential model / R. Bendaoud [h gp.] //. —12.2015. — DOI: 10.1109/ICM.2015.7438053.

46. Qais, M. Identification of electrical parameters for three-diode photovoltaic model using analytical and sunflower optimization algorithm / M. Qais, H. Hasanien, S. Alghuwainem // Applied Energy. — 2019. — CeHT. — T. 250. — C. 109—117. — DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.05.013.

47. Analysis of multicrystalline silicon solar cells by modified 3-diode equivalent circuit model taking leakage current through periphery into consideration / K. Nishioka [h gp.] // Solar Energy Materials and Solar Cells. — 2007. — ABr. — T. 91. — C. 1222—1227. — DOI: 10.1016/j.solmat.2007.04.009.

48. Assessment of an Improved Three-Diode against Modified Two-Diode Patterns of MCS Solar Cells Associated with Soft Parameter Estimation Paradigms / A. Bayoumi [h gp.] // Applied Sciences. — 2021. — Hhb. — T. 11. — C. 1055. — DOI: 10.3390/app11031055.

49. Shockley, W. The theory of p-n junctions in semiconductors and p-n junction transistors / W. Shockley // Bell Syst. Tech. J. —1949. — Vol. 28. — P. 435—489.

50. A new method for determining the characteristics of solar cells / L. Peng [h gp.] // Journal of Power Sources. — 2013. — Anp. — T. 227. — C. 131—136. — DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.07.061.

51. Villalva, M. G. Comprehensive Approach to Modeling and Simulation of Photovoltaic Arrays / M. G. Villalva, J. R. Gazoli, E. R. Filho // IEEE Transactions on Power Electronics. — 2009. — Vol. 24, no. 5. — P. 1198—1208.

52. Diaz-Dorado, E. Discrete I-V model for partially shaded PV-arrays / E. Diaz-Dorado, J. Cidrâs, C. Carrillo // Solar Energy. — 2014. — Vol. 103. — P. 96—107. — DOI: 10.1016/j.solener.2014.01.037.

53. Quaschning, V. Numerical simulation of current-voltage characteristics of photovoltaic systems with shaded solar cells / V. Quaschning, R. Hanitsch // Solar Energy. — 1996. — Vol. 56, no. 6. — P. 513—520. — DOI: 10.1016/0038-092X(96)00006-0.

54. Дубинов, А. Е. W-функция Ламберта и ее применение в математических задачах физики: Учеб. пособие для вузов / А. Е. Дубинов, И. Д. Дубинова, С. К. Сайков. — Саров : ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2006. — 160 с.

55. On the Lambert W Function / R. Corless [et al.] // Advances in Computational Mathematics. — 1996. — Jan. — Vol. 5. — P. 329—359. — DOI: 10. 1007 / BF02124750.

56. Lambert, J. Observationes variae in mathesin puram / J. Lambert // Acta Helvetica Physico-Mathematico-Anatomico-Bota-nico-Medica. — 1758. — Vol. 3. — P. 128—168.

57. Lambert, J. Observations analytiques / J. Lambert // Nouveaux Mémoires de l'Académie royale des sciences de Berlin. — 1772. — Vol. 1. — P. 225—244.

58. Euler, L. De serie Lambertina plurimisque eius insignibus proprietatibus / L. Euler // Acta Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. — 1783. — Vol. 6, no. 1. — P. 350—369.

59. Зиновьев, В. В. Математическая модель фотоэлектрического преобразователя с использованием W-функции Ламберта / В. В. Зиновьев, А. П. Бель-тюков, О. А. Бартенев // Известия Института математики и информати-

ки Удмуртского государственного университета. — 2016. — Т. 2, № 48. — С. 22—30.

60. Bastidas-Rodríguez, J. Modeling and parameter calculation of photovoltaic fields in irregular weather conditions / J. Bastidas-Rodriguez, C. Ramos-Paja, E. Franco // Ingeniería. — 2012. — June. — Vol. 17. — P. 37—48.

61. El Tayyan, A. An approach to extract the parameters of solar cells from their illuminated I — V curves using the Lambert W function / A. El Tayyan // TURKISH JOURNAL OF PHYSICS. — 2015. — Jan. — Vol. 39. — P. 1—15. — DOI: 10.3906/fiz-1309-7.

62. Mwiinga, N. On the Dynamics of Solar Cell Optoelectronic Device Parameters with the Lambert W-Function / N. Mwiinga. — — URL: https://www. researchgate. net/ profile / Nchimunya - Mwiinga/ publication / 228935321 _ On_ the_Dynamics_of_Solar_Cell_Optoelectronic_Device_Parameters_with_the_ Lambert_W-Function/links/57f407f708ae8da3ce537f7c/On-the-Dynamics-of - Solar - Cell - Optoelectronic - Device - Parameters - with - the - Lambert - W -Function.pdf.

63. Fukushima, T. Precise and fast computation of Lambert W-functions without transcendental function evaluations / T. Fukushima // Journal of Computational and Applied Mathematics. — 2013. — May. — Vol. 244. — P. 77—83. — DOI: 10.1016/j.cam.2012.11.021.

64. Jain, A. Exact analytical solutions of the parameters of real solar cells using Lambert W-function / A. Jain, A. Kapoor // Solar Energy Materials and Solar Cells. — 2004. — Февр. — Т. 81. — С. 269—277. — DOI: 10.1016/j.solmat. 2003.11.018.

65. Cubas, J. Explicit Expressions for Solar Panel Equivalent Circuit Parameters Based on Analytical Formulation and the Lambert W-Function / J. Cubas, S. Pin-dado, C. De Manuel // Energies. — 2014. — Vol. 7, no. 7. — P. 4098—4115. — DOI: 10.3390/en7074098.

66. Modeling and simulation of photovoltaic (PV) system during partial shading based on a two-diode model / K. Ishaque [et al.] // Simulation Modelling Practice and Theory. — 2011. — Vol. 19, no. 7. — P. 1613—1626. — DOI: 10.1016/j. simpat.2011.04.005.

67. On the performance of the double-diode model in estimating the maximum power point for different photovoltaic technologies / F. Attivissimo [h gp.] // Measurement. — 2013. — hoa6. — T. 46. — C. 3549—3559. — DOI: 10.1016/j. measurement.2013.06.032.

68. Chin, J. An accurate modelling of the two-diode model of PV module using a hybrid solution based on differential evolution / J. Chin, Z. Salam, K. Ishaque // Energy Conversion and Management. — 2016. — CeHT. — T. 124. — C. 42—50. — DOI: 10.1016/j.enconman.2016.06.076.

69. Orioli, A. A procedure to evaluate the seven parameters of the two-diode model for photovoltaic modules / A. Orioli, A. Di Gangi // Renewable Energy. — 2019. — OeBp. — T. 139. — DOI: 10.1016/j.renene.2019.02.122.

70. Lambert W-function based exact representation for double diode model of solar cells: Comparison on fitness and parameter extraction / X. Gao [h gp.] // Energy Conversion and Management. — 2016. — hoa6. — T. 127. — DOI: 10.1016/j. enconman.2016.09.005.

71. Solar cell parameters extraction based on single and double-diode models: A review / A. M. Humada [h gp.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. — 2016. — Anp. — T. 56. — C. 494—509. — DOI: 10.1016/j.rser.2015.11.051.

72. Chin, J. Cell modelling and model parameters estimation techniques for photovoltaic simulator application: A review / J. Chin, Z. Salam, K. Ishaque // Applied Energy. — 2015. — CeHT. — T. 154. — DOI: 10.1016/j.apenergy.2015. 05.035.

73. Parameters extraction from commercial solar cells I-V characteristics and shunt analysis / Y. Chen [и др.] // Applied Energy. — 2011. — Февр. — Т. 88. —

C. 2239—2244. — DOI: 10.1016/j.apenergy.2010.12.048.

74. Allam, D. Parameters Extraction of the Three Diode Model for the Multi-crystalline Solar Cell/ Module Using Moth-Flame Optimization Algorithm /

D. Allam, D. Yousri, M. Eteiba // Energy Conversion and Management. — 2016. — Июль. — Т. 123. — DOI: 10.1016/j.enconman.2016.06.052.

75. Bishop, J. Computer simulation of the effects of electrical mismatches in photovoltaic cell interconnection circuits / J. Bishop // Solar Cells. — 1988. — Vol. 25, no. 1. — P. 73—89. — DOI: 10.1016/0379-6787(88)90059-2.

76. Miller, S. L. Ionization Rates for Holes and Electrons in Silicon / S. L. Miller // Phys. Rev. — 1957. — Feb. — Vol. 105, issue 4. — P. 1246—1249. — DOI: 10. 1103/PhysRev.105.1246.

77. Batzelis, E. I. An Explicit PV String Model Based on the Lambert W Function and Simplified MPP Expressions for Operation Under Partial Shading /

E. I. Batzelis, I. A. Routsolias, S. A. Papathanassiou // IEEE Transactions on Sustainable Energy. — 2014. — Vol. 5, no. 1. — P. 301—312. — DOI: 10.1109/ TSTE.2013.2282168.

78. Зиновьев, В. В. Двухдиодная модель солнечных преобразователей на основе W-функции Ламберта для прямой и обратной ветви вольт-амперной характеристики / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Промышленная энергетика. — 2020. — № 12. — С. 33—39.

79. Зиновьев, В. В. Модельно-экспериментальное исследование солнечных фотоэлектрических преобразователей на основе W-функции Ламберта для прямой и обратной ветви вольтамперной характеристики / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Фёдоровские чтения 2020: L Междунар. науч.-практ. конф. с элементами науч. шк. — 2020. — С. 378—386.

80. Зиновьев, В. В. Аналитическая форма вольтамперной характеристики солнечных преобразователей на основе W-функции Ламберта для ее прямой и

обратной ветви / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Управление техносферой: электрон. журнал. — 2020. — Т. 3, № 3. — С. 372—385.

81. Зиновьев, В. В. Диагностика промышленных солнечных модулей в областях прямой и обратной ветвей вольт-амперной характеристики при неоднородном освещении / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Промышленная энергетика. — 2020. — № 1. — С. 56—62.

82. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023613640. Программа для микроконтроллера по регистрации полных вольт-амперных характеристик фотоэлектрических преобразователей / В. В. Зиновьев, О. М. Мирсаетов, С. Б. Колесова ; заявитель ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет». — № 2023613640 ; заявл. 01.03.2023 ; опубл. 29.03.2023, Бюл. № 4 (Рос. Федерация). — 1 с.

83. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023613619. Программа для обработки результатов измерений полных вольт-амперных характеристик фотоэлектрических преобразователей / В. В. Зиновьев, О. М. Мирсаетов, С. Б. Колесова ; заявитель ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет». — № 2023613619 ; заявл. 01.03.2023 ; опубл. 14.04.2023, Бюл. № 4 (Рос. Федерация). — 1 с.

84. Зиновьев, В. В. Исследование полной вольт-амперной характеристики солнечного модуля при неравномерном освещении / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Фёдоровские чтения - 2019: XLIX Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы. — 2019. — С. 281—288.

85. Зиновьев, В. В. Исследование промышленных солнечных модулей в области прямой и обратной ветви вольт-амперной характеристики при частичном затенении / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Управление техносферой: электрон. журнал. — 2019. — Т. 2, № 3. — С. 265—281.

86. Юрченко, A. B. Статистическая модель кремниевых солнечных батарей, работающих под воздействием природных и аппаратных факторов / A. B. Юрченко, А. В. Волгин, А. В. Козлов // Известия томского политехнического университета. — 2009. — Т. 314, № 4. — С. 142—148.

87. Базилевский, А. Б. Моделирование вольтамперных характеристик солнечных батарей / А. Б. Базилевский, М. В. Лукьяненко // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф.Решетнева. — 2005. — № 4. — С. 63—66.

88. Фролкова, Н. О. Моделирование BAX батареи солнечных элементов / Н. О. Фролкова, О. А. Фролков // Материалы VIII-й ВНТК «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем». — 2009. — С. 238—239.

89. Fathabadi, H. Lambert W function-based technique for tracking the maximum power point of PV modules connected in various configurations / H. Fathabadi // Renewable Energy. — 2015. — Февр. — Т. 74. — С. 214—226. — DOI: 10.1016/ j.renene.2014.07.059.

90. Зиновьев, В. В. Моделирование солнечных преобразователей при неравномерной освещенности / В. В. Зиновьев, А. П. Бельтюков, О. А. Бартенев // Промышленная энергетика. — 2018. — № 7. — С. 58—67.

91. Зиновьев, В. В. Моделирование полной ветви вольт-амперной характеристики солнечных фотопреобразователей на основе двухдиодной структуры и W-функции Ламберта / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // III Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники». Материалы конф. — 2021.

92. Зиновьев, В. В. Влияние неоднородного освещения солнечных модулей на выработку мощности / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники: Всероссийская научно-практическая конференция. — 2019. — С. 437—444.

93. Alonso-García, M. C. Computer simulation of shading effects in photovoltaic arrays / M. C. Alonso-Garcia, J. M. Ruiz, W. Herrmann // Renewable Energy. — 2006. — No. 31. — P. 1986—1993.

94. Solar panel design factors to reduce the impact of cracked cells and the tendency for crack propagation / A. Gabor [et al.]. — 2015. — Feb.

95. Мирсаетов, О. М. Метод контроля и диагностики для сохранения эксплуатационных параметров солнечного модуля в условиях неоднородного освещения / О. М. Мирсаетов, В. В. Зиновьев // Интеллектуальные системы в производстве. — 2023. — Т. 21, № 4. — С. 18—24. — DOI: 10.22213/24109304-2023-4-18-24.

96. Патент № 2803315 Российская Федерация, МПК H02S 50/10 (2014.01). Способ составления солнечного модуля из фотоэлектрических преобразователей / В. В. Зиновьев [и др.] (Российская Федерация) ; заявитель ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» ; патент. поверенный Кузнецов С. В. — № 2022128214/07 ; заявл. 01.11.2022 ; опубл. 12.09.2023, Бюл. № 26 (Рос. Федерация). — 9с.: ил.

97. Бартенев, О. А. Техносфера нетрадиционной энергетики / О. А. Бартенев, А. А. Липаев, В. В. Зиновьев // Современные технологии извлечения нефти и газа. Перспективы развития минерально-сырьевого комплекса (российский и мировой опыт): Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием в честь 25-летия высш. нефт. образования Удмуртской Республики, посвящ. памяти основателя нефт. фак. УдГУ д-ра техн. наук Кудинова Валентина Ивановича (24.05.1931-19.05.2017). — 2018. — С. 306—314.

98. Бартенев, О. А. Солнечная энергетика в техносфере России / О. А. Бартенев, А. А. Липаев, В. В. Зиновьев // Управление техносферой: электрон. журнал. — 2020. — Т. 3, № 1. — С. 52—69.

99. Зиновьев, В. В. Автономные управляемые солнечно-ветровые уличные светильники для условий России / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Управление техносферой: электрон. журнал. — 2020. — Т. 3, № 1. — С. 70—83.

100. Зиновьев, В. В. Беспроводной мониторинг электрических параметров солнечных модулей / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Всероссийская научно-практическая конференция «Инновации в науке, технике и технологиях»: материалы конференции. — 2014. — С. 68—70.

101. Зиновьев, В. В. Беспроводной мониторинг в системе генерации солнечной энергетики / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // Теория, методы, прикладные исследования в электро- и теплоэнергетике. Кафедре «Теплоэнергетики» - 20 лет: юбилейный выпуск: сборник научных трудов. — 2015. — С. 160—165.

102. Зиновьев, В. В. Беспроводной мониторинг электрических параметров солнечных модулей / В. В. Зиновьев, О. А. Бартенев // III Всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов «Энергоэффективность и энергобезопасность производственных процессов». — 2014. — С. 71—73.

103. Зиновьев, В. В. Разработка методического и приборного обеспечения для системы диагностирования солнечных модулей в удаленном режиме в условиях неоднородного освещения / В. В. Зиновьев, О. М. Мирсаетов, С. Б. Колесова // Интеллектуальные системы в производстве. — 2023. — Т. 21, № 4. — С. 11—17. — DOI: 10.22213/2410-9304-2023-4-11-17.

104. Зиновьев, В. В. Интеллектуальное управление фотоэлектрической электростанцией / В. В. Зиновьев, А. П. Бельтюков, О. А. Бартенев // Десятая всероссийская мультиконференция по проблемам управления МКПУ-2017: материалы 10-й всероссийской мультиконференции (с. Дивноморское, Геленджик): в 3 т. — 2017. — С. 62—64.

105. Зиновьев, В. В. Совершенствование подходов к составлению, диагностике и эксплуатации солнечных модулей в условиях неоднородного освещения / В. В. Зиновьев, О. М. Мирсаетов, С. Б. Колесова // Альтернативная энергетика и экология. — 2023. — № 2. — С. 19—26. — DOI: 10.15518/isjaee.2023. 02.019-026.

106. Патент № 2803314 Российская Федерация, МПК H02S 50/10 (2014.01). Солнечный модуль с блоком диагностики / В. В. Зиновьев [и др.] (Российская Федерация); заявитель ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» ; патент. поверенный Кузнецов С. В. — № 2022128218/07 ; заявл. 01.11.2022 ; опубл. 12.09.2023, Бюл. № 26. — 12 с. : ил.

Приложение А

Акты об использовании результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ:

Ректор ФГБОУ ВО «Удмуртский

АКА

1ый университет»

Г.В. Мерзлякова %А 2024 г.

об использовании результатов диссертационной работы Зиновьева Виталия Валерьевича

Комиссия в составе: председатель - директор Института нефти и газа им. М.С. Гуцериева, доцент Колесова С.Б., члены комиссии - заведующий кафедрой теплоэнергетики, к.т.н. Борисова Е.М., заместитель директора по научной работе Института нефти и газа им. М.С. Гуцериева, д.т.н. Мирсаетов О.М. составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Зиновьева В.В. «Контроль и диагностика состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения» внедрены в учебный процесс подготовки студентов бакалавриата по направлению «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»: полученное уравнение и математическая модель используются в курсе лекций, а разработанный электронный измерительный блок при проведении лабораторных занятий по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».

Председатель комиссии

Члены комиссии

Е.М. Борисова О.М Мирсаетов

УТВЕРЖДАЮ:

¿У у Г.В. Мерзлякова

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Зиновьева Виталия Валерьевича

Комиссия в составе: председатель - директор Института нефти и газа им. М.С. Гуцериева, доцент Колесова С.Б., члены комиссии - заведующий кафедрой теплоэнергетики, к.т.н. Борисова Е.М., заместитель директора по научной работе Института нефти и газа им. М.С. Гуцериева, д.т.н. Мирсаетов О.М. составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Зиновьева В.В. «Контроль и диагностика состояния солнечных модулей в условиях неоднородного освещения» внедрены в экспериментальную солнечно-ветровую энергетическую установку уличного освещения УдГУ (Патент РФ на изобретение №2803314 «Солнечный модуль с блоком диагностики», Патент РФ на изобретение №2803315 «Способ составления солнечного модуля из фотоэлектрических преобразователей»).

Председатель комиссии

Е.М. Борисова О.М Мирсаетов

Приложение Б Патенты на изобретения

зршзотйоши ФВДШРДЩШШ

1

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2803314

¡ЯШВ

даШ» * '

.... :::

»1111 ДНЯ!

ш

Патенте

Солнечный модуль с блоком диагностики

Федеральное государственное бюджетное

" ..........

■И

образовательное учреждение высшего образования

"Удмуртский государственный университет" (ЯЦ)

\

Авторы: Зиновьев Виталий Валерьевич (Яи), Мирсаетов Олег Марсимович (Яи), Колесова Светлана Борисовна (Яи), Бартенев Олег Архипович (Яи)

Заявка № 2022128218

Приоритет изобретения 01 ноября 2022 г. Дата государственной регистрации

в Государственном реестре изобретений ■

Российской Федерации 12 сентября 2023 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 01 ноября 2042

:

Руководитель Федеральной службы но интелпектуалъной собственности

й т

513.......

КУМЕНТ ПОДП^^Э№1<ТРОННОЙ подписью

иифмкат 429bбa0fe3853lб4baf9бf83b73b4aa7 Владели Зубов Юрнй Сергеевич

Действителен с 104)5^023 по 02.fl8.2024

Ю.С. Зубов

ШШШШ^'Ш.

ВШШЗШсжаш ФВДИРАЩШШ

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2803315

щш.......

-ления солнечного----------

%

Способ с

фотоэлектрических преобразователей

Патентообладатель

: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

"Удмуртский государственный университет" (Ш)

Авторы: Зиновьев Виталий Валерьевич (Яи), Мирсаетов Олег Марсимович (Яи), Колесова Светлана Борисовна

(Яи), Бартенев Олег Архипович (Яи)

■ ■ ■■■■■

Заявка № 2022128214

Приоритет изобретения 01 ноября 2022 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 12 сентября 2023 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 01 ноября 2042 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

¡88111

■ронной подписью

,а(96(83Ь73Ь4аа7 Ю.С. Зубов

Приложение В

Свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ

тесотйошн фвдирдщшш

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2023616597

....... . ..

л1*

'шш^шшттш^шюштшшшшшт

: ■ ■ :..............I Й Ш :...........I

Программа для м

юллера по р полных вольт-амперных характеристик

Правообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Удмуртский государственный университет» (КЦ)

':'■: '.': '.: '.. '. . .

Авторы: Зиновьев Виталий Валерьевич (ЯП), Мирсаетов Олег Марсимович (ЯП), Колесова Светлана Борисовна

(яи)

ш*

Заявка № 2023613640

Дата поступления 01 марта 2023 Г.

Дата государственной регистрации

в реестре программ для эвм 29 марта 2023 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

документ подписанрэЯектрон ной подписью

|Ш|Щ ¿1 Ю С Зубов

ттшШтАш фждиращшш

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

етное

образовательное учреждение высшего образования

Т Г Ч Ч /~Г~% ~Ш~ Т\

тскии государственный университет» (RU)

<

Авторы: Зиновьев Виталий Валерьевич (Я^, Мирсаетов Олег Марсимович ^^, Колесова Светлана Борисовна

(Ш)

Руководитель Федеральной службы

.......

по интеллектуальной собственности

ДОКУМЕНТ ПОДПИСАН ЭЛЕКТРОННОЙ подписью

;Cep.тиф:икaт.68b80CЙ?^4ie||)Шa94edbd24145d5.c7.' ^Э.С. Зубов аделец Зубов Юрий Сергеевич ' ' ^

:твителен o 2.03.Ze22