基于高斯_赛德尔迭代法的光伏电池参数辨识与最大功率点基准曲线的研究.pdf

第 33 卷 第 12 期 可再生能源 Vol.33 No.12 2015 年 12 月 Renewable Energy Resources Dec. 2015 基于高斯- 赛德尔迭代法的光伏电池参数 辨识与最大功率点基准曲线的研究 胡庆燚 ， 王 冰 ， 张鹏飞 ， 荣军峰 （河海大学 能源与电气学院， 江苏 南京 211100 ） 摘 要： 光伏电池的I-V 输出特性包含超越方程。 文章首先利用光伏生产商提供的标准条件下的数据手册，基 于高斯-赛德尔迭代法，提出了一种新的模型参数求解方法；然后，根据模型参数与光照强度、温度之间的关系 式，确定出任意环境条件下最大功率点的基准值 压 功率、 电流、 电 ，并且给出了最大功率点基准曲线的绘制方 ( ) 法；最后，通过将实际光伏电站求得的基准值和实测数据进行比较，验证了方法在实际运用中具有可行性。 关键词： 高斯-赛德尔迭代法； 参数辨识； 最大功率点； 基准曲线； 光伏系统 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） TK514 A 1671-5292 2015 12-1803-06 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.12.009 0 前言 提出了一种求解光伏电池模型5 参数的算法；进 光伏电池是太阳能发电系统中重要的组成部 一步根据模型参数随光照强度与温度变化的关系 分， 其模型是一个关于 U-I 的非线性函数方程。 式[8]~[11] ，求解出任意环境条件下光伏电池模型所 由于方程包含5 个参数， 因此建立一种有效的求 对应的5 参数；然后，利用 Matlab 仿真软件一方 解方法具有十分重要的意义， 同时精确估计出光 面求解出此时光伏系统最大功率点（Maximum 伏电站的发电量对于电网电量的调度与配送也至 ， ） 的基准值（功率 、 电流 和 Power Point MPP P I m m 关重要。 电压 ）， 另一方面根据求得的 参数绘制出不 U 5 m 电导简化法、数值拟合法等[1]~[3] 是早期较常用 同环境条件下的最大功率点基准曲线。最后，本文 的求解方法，但该类方法的计算步骤十分繁琐，工 对宁夏太阳山光伏电站的光伏电池进行了参数辨 ， 作量较大。 五点测量法[4] [5] 是近些年较为流行的方 识， 然后将辨识后预测的最大功率点处发电量与 法，该方法能够精确得到模型参数，但需要增加短