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011年1月25日第28卷第1
期
2
()文章编号:10093664201101003802---
]()3-1
-19式中,I6×10C;q为电荷量1.o为二极管饱和电流;AKT
-23/。K;K为波尔兹曼系数1.38×10JA为二极管质
它的值在1~2之间。因此,光伏电池数学模量因数,
型可表示为:
UIRs]()4-1-Rsh
这将影响模型的仿真很明显该方程存在代数环,
速度,某些情况下还会严重降低仿真精度。根据文献I=IIL-o[[]提出
的控制策略,考虑太阳辐射变化和温度影响等7
因素,对光伏电池数学模型推导如下:设定参考条件下
2(/,太阳辐射强度为1环境温度为2相对湿kWm5℃,
),度1.光伏电池短路电流I开路电压UOC、峰值电5SC、
流I峰值电压Um,则当光伏阵列电压为U时,其对m、
收稿日期:201072-
·38·)U+IRq(AKT
))-1+DI
式中,CCDI、DV、DT均为中间变量,1、2、
oc
()5
Im
CUc2oC1-)1=(
Isc
Um)m/(Cln1-)2=UoIc-1sc)DI=αT+-1IscS
rSrefef
Dv=-βDT-RsDI
DT=Tc-Tref
图5光伏组件不同光照强度下P-U
曲线
2光伏组件建模仿真
/基于上述数学模型在MatlabSimulink环境下,
利用用户自定义函数Embedded模块建立光伏组件仿真模型,对其输出特
性进行仿真。仿真模型如图2所封示。并利用Subsstems模块将其封装
以方便使用,y
装图如图3所示。光伏组件参数参考天威英利公司的YL165P23b光伏电
池组件。其最大功率165.0W,-峰值电压2峰值电流7.开路电压2
3.0V,17A,9.0,
/短路电流短路7.电流温度系数0.开路电90,0006K,/压温度系数
-0.0037K
。
图7光伏组件不同温度下P-U曲线
图6光伏组件不同温度下U-I
曲线
dedMATLABFunction模块建立光伏组件仿真模
型。仿真结果表明,与完全采用数学运算模块或采用
该仿真模型简单易于理解、方便Sfunction建模相比,-
调整参数、不易产生错误。而且只要生产厂家提供相
不需要复杂的内部参数,就可以模拟出与关产品参数,
图2光伏组件仿真模型
图3光伏组件封装图
3仿真结果分析
/,仿真采用变步长算法ode23tb(stiffTR-BDF2)
仿真时间设为4最大步长为0.相对误差允许范0,01,
-3
。利用该模型模拟的输出特性曲线如图围为1×10
实际情况很接近的特性曲线,为光伏系统的理论分析
和工程设计提供很大方便。参考文献:
[]周林.光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法1栗秋华,
]():及其仿真[电力自动化设备,J.2008,2872124.-[]
赵争鸣.基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特2周德佳,
]():性的分析[清华大学学报,J.2007,4771109111
2.-[]朱新坚.光伏系统最大功率点跟踪控制仿真模型3李炜,
[]):计算机仿真,J.2006,23(6239242.-[]太阳电池
板的建模仿真与微扰并网电流的4胡安平.
]太阳能,MPPT实现[J.2009,2527.-[]董新洲.太阳能发
电-光伏能源系统[北京:机5M].王宾,
械工业出版社,2008.[]张春朋,李虹.风能与太阳能发电系统-设计、
分6姜齐荣,析与运行[北京:机械工业出版社,M].2008.[]易灵
芝.基于S函数光伏阵列最大功率追踪的控7邓栋,
]():制策略[J.湖南工业大学学报,2009,2355254.-
4、5、6、7所示
。
图4光伏组件不同光照强度下U-I曲线
4总结
光伏电池输出特性不仅与自身参数有关,还与外
界光照强度、环境温度有关。本文在分析光伏电池等/效电路的基础上,利用M
atlabSimulink中的Embed
-
·39·
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