Parameter Estimation of the Three-Diode Photovoltaic Model Using the Flow Direction Algorithm

Resumo

A identificação precisa dos parâmetros de modelos fotovoltaicos (PV) é essencial para a previsão confiável do desempenho e para a otimização de sistemas de energia. No entanto, a estimativa dos parâmetros de modelos avançados de circuito equivalente é desafiadora devido à natureza não linear e multimodal de suas características corrente–tensão (I–V). Este estudo propõe uma abordagem de extração de parâmetros baseada no Flow Direction Algorithm (FDA) aplicada ao Modelo de Três Diodos (TDM). O método minimiza o erro quadrático médio (RMSE) entre os dados I–V medidos e simulados, garantindo conjuntos de parâmetros fisicamente consistentes. A abordagem é validada utilizando dois dispositivos fotovoltaicos de referência: a célula solar RTC France e uma célula solar de filme fino de silício amorfo.

Para a célula RTC France, o método proposto alcança um RMSE de 7,3511 × 10⁻⁴ ao ajustar as características I–V experimentais usando o TDM. Para a célula de silício amorfo, o algoritmo obtém um RMSE de 2,2939 × 10⁻⁵, demonstrando um acordo muito próximo entre as características elétricas medidas e simuladas. Estes resultados confirmam que a abordagem de otimização baseada em FDA fornece uma estimativa precisa de parâmetros para modelos PV complexos, permitindo modelagem fotovoltaica confiável e apoiando a melhoria na análise de desempenho e otimização de sistemas energéticos.