Panel fotovoltaico en python

Anteriormente publicamos como simular un panel fotovoltaico con GNU Octave, en la presente entrada haremos lo mismo para python, haciendo uso de las librerías numpy y matplotlib.

 import numpy as np  
 import matplotlib.pyplot as plt  
 def ipanel(V,T,G,Voc):  
   Isc=3.76  
   Ns=36.0  
   Np=1.0  
   A=1.3  
   Ki=3e-3  
   Eg=1.15  
   k=1.38e-23  
   q=1.6e-19  
   Tref=273.0+25.0  
   Tc=273.0+T  
   Irs=Isc/(np.exp(q*Voc/(Ns*k*A*Tc))-1)  
   Is=Irs*(Tc/Tref)**3*np.exp(q*Eg*(1/Tref-1/Tc)/(k*A))  
   Iph1=(Isc+Ki*(Tc-Tref))*G  
   iVTG1=Np*Iph1-Np*Is*(np.exp(q*V/(Ns*k*Tc*A))-1)  
   iVTG1=0.5*(iVTG1+np.abs(iVTG1))  
   return iVTG1  
 Vfv=np.arange(0,30.1,0.1)  
 # respuesta de la corriente cuando variamos temperatura   
 # y mantenemos la irraradiación "G" constante  
 T=np.array([25.0,40.0,60.0])  
 IT1=ipanel(Vfv,T[0],0.75,21.7)  
 IT2=ipanel(Vfv,T[1],0.75,21.7)  
 IT3=ipanel(Vfv,T[2],0.75,21.7)  
 plt.figure(1)  
 p1,=plt.plot(Vfv,IT1)  
 p2,=plt.plot(Vfv,IT2)  
 p3,=plt.plot(Vfv,IT3)  
 plt.legend([p3, p2, p1], ["T=60","T=40", "T=25"])  
 plt.ylabel("Corriente[A]")  
 plt.xlabel("Tension[V]")  
 plt.show()     
 plt.savefig('img1.png')  
 #grafica de potencia, pára las condiciones anteriores  
 plt.figure(2)  
 p1,=plt.plot(Vfv,IT1*Vfv)  
 p2,=plt.plot(Vfv,IT2*Vfv)  
 p3,=plt.plot(Vfv,IT3*Vfv)  
 plt.legend([p3, p2, p1], ["T=60","T=40", "T=25"])  
 plt.ylabel("Potencia[W]")  
 plt.xlabel("Tension[V]")  
 plt.show()   
 plt.savefig('img2.png')  
 # respuesta de la corriente cuando variamos G  
 # y mantenemos la temperatura constante  
 G=np.array([0.5,0.75,1])  
 IG1=ipanel(Vfv,T[0],G[0],21.7)  
 IG2=ipanel(Vfv,T[0],G[1],21.7)  
 IG3=ipanel(Vfv,T[0],G[2],21.7)  
 plt.figure(3)  
 p1,=plt.plot(Vfv,IG1)  
 p2,=plt.plot(Vfv,IG2)  
 p3,=plt.plot(Vfv,IG3)  
 plt.legend([p3, p2, p1], ["G=1.0","G=0.75", "G=0.5"])  
 plt.xlabel("Tension[V]")  
 plt.ylabel("Corriente[A]")  
 plt.show()   
 plt.savefig('img3.png')  
 #grafica de potencia, pára las condiciones anteriores  
 plt.figure(4)  
 p1,=plt.plot(Vfv,IG1*Vfv)  
 p2,=plt.plot(Vfv,IG2*Vfv)  
 p3,=plt.plot(Vfv,IG3*Vfv)  
 plt.legend([p3, p2, p1], ["G=1.0","G=0.75", "G=0.5"])  
 plt.xlabel("Potencia[W]")  
 plt.ylabel("Corriente[A]")  
 plt.show()   
 plt.savefig('img4.png')