趙品


摘要:文章以Matlab/Simulink為工具建立仿真模型,得到在不均勻光照下光伏陣列的輸出特性。根據光伏發電的原理和光伏電池的內部結構,在simulink中搭建模型光伏陣列的模型。在不同的光照條件下,通過對模型的仿真得到I-U曲線和P-U曲線,根據仿真結果對輸出特性進行總結并得出結論。
關鍵詞:光伏陣列;不均勻光照;輸出特性;信真模型;Matlab;Simulink 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM914 文章編號:1009-2374(2015)29-0024-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.012
1 光伏發電的基本原理
1.1 光伏電池的數學模型
光伏電池的等效電路如圖1所示,圖中,為光生電流,取決于光伏電池的面積和入射光的輻照度和本體的溫度;為暗電流,是光伏電池無光照時由外電壓作用下PN結流過的單向電流;為負載電流;為開路電壓,與入射光的輻照度的對數成正比,與環境溫度成反比;為串聯電阻,一般小于1歐姆;為旁路電阻,一般為幾千歐姆;I0為無光照時的飽和電流;為短路電流。
圖1 光伏電池等效電路
滿足:
(1)
式(1)中,;;為常數因子,正偏電壓大時取1,小時取2,一般取1.3;為環境絕對溫度。
1.2 光伏電池輸出特性的工程計算方法
廠家一般提供的參數有標準測試條件下的、
、(最大功率)、(最大功率點電流)和(最大功率點電壓)。
任意工況下的特性為式(2):
忽略串聯和并聯電阻,可得式(3):
標準測試條件下,,,式(3)可以表示為:
一般工況下,輻照度和溫度與標準工況的相應參數的差為:
一般工況下的參數計算為:
以上公式中,,,。
2 仿真探索不均勻光照下光伏陣列的輸出特性
2.1 模型介紹
模型中每一個光伏電池都并聯了一個旁路二極管,但只并聯旁路二極管時運行中會報錯,因此旁路二極管旁又并聯一個電阻,光伏陣列模塊由4個光伏電池串聯。……