光伏电池仿真参数
光伏仿真参数
光伏仿真参数是用于模拟和分析光伏发电系统性能的一系列参数。
这些参数对于评估光伏组件在不同条件下的性能以及优化系统设计具有重要意义。
常见的光伏仿真参数包括：
光照强度：模拟太阳光的照射强度，以单位瓦特/平方米（W/m²）表示。
温度：模拟组件的工作温度，可以用来分析温度对光伏组件性能的影响。
光谱分布：模拟太阳光的光谱分布，包括可见光、紫外线和红外线的比例。
偏置电压：模拟光伏电池板输出的电压值。
电流密度：模拟电池板输出的电流密度，通常以单位安培/平方米（A/m²）表示。
转换效率：衡量光伏电池板将太阳能转换为电能的效率，以百分比表示。
阴影遮挡：模拟由于建筑物、树木或其他物体遮挡对太阳光的影响。
风速：模拟风速对光伏组件产生的机械载荷和风阻。
湿度：模拟环境湿度对光伏组件的影响。
沙尘覆盖：模拟沙尘覆盖对光伏组件性能的影响。
这些参数可以通过光伏仿真软件进行模拟和分析，以评估光伏发电系统的性能、预测未来运行情况并优化系统设计。
在设计和分析过程中，还需要考虑其他因素，如地理位置、安装角度、地理位置等，以确保仿真结果的准确性和可靠性。
光伏电池建模及其输出特性仿真
究 方 向 为 电力 系 统 运 行 控 制 、 能 源 新
发电 。
Ｓ ｍ ｕｌ ｔｏ ｏ ｕ ｐ ａ ｕ ｅ ｆＭ ｏ ｌ ｆ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｏ ｔ ｕｔＦｅ ｔ ｒ ｓｏ ｄｅｉ ｏ ｎｇ
Ｐｈ０ ０ ０ ｔ ｉ ｌｓ ｔ ｖ ｌａ ｃ Ｃｅ ｌ
Ｗ Ｎ ｉ ， Ｊ Ｎ ｅｇ， Ｚ Ｏ ｉ ｙ ｏ Ａ ＧＱｎ Ｉ ＧＦｎ Ａ Ｈ ＮＧ Ｑｎ ａ ｇ
ｄ — ｅ ｔ＝ ｆ
（） ５
（） ６
图 ２ 模型参数设置对话框
式中
０ — 电流 变化温 度 系数 —
６ ——电压变化温度系数 尺——光伏阵列的 串联 电阻受光 伏组件的
串 、 联数 影 响 ， 并 一般 只 有几 Ｑ
— —
卜
— —
光伏模块的工作 电压 光 伏模 块 的输 出 电流
由图 ５可见 ， 输出的 尸一 特性曲线是一个
低压 电器（ ０ １ ｏ １ ２ １ Ｎ ．０）
・ 研究与分析 ・
单 峰 曲线 ， 因此 ， 于一定 的太 阳辐射 强度 和环 境 对 温 度下 找 出其最 大 输 出功 率 ， 提 高太 阳能 电池 对 的利用 率是 很有 意 义 的。 为 了进 一 步验 证 该 模 型 的适 用 性 和有 效 性 ， 运 用上 述仿 真模 型 ， 对光 伏模 块 Ｓ Ｐ７ —４ Ａ Ｔ １５２／ ｃ进 行 仿 真分 析 。在标 准参 考 条 件 （ Ｒ＝１ ０ ｍ ， ０Ｗ／ ０
＝
电池通 用数 学 仿 真模 型 ， 能模 拟 参 数 变 化 时 输 出 量 的 变化 。通 过实 际太 阳能 光伏 电池 生产 企业 提
供的数据 ， 证明了该仿真模型的合理性与实用性 ，
Simscape系统模块光伏电池的功率仿真
图２ ：带 Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ的光伏电池仿真平 台
１基于Ｓ ｉ ｍ ｓ ｃ ａ ｐ ｅ 的 光伏 电 池Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ 的仿 真
： Ｓ ｉ ｍｓ ｃ ａ ｐ ｅ｛ Ｉ ｌ 搭 建 一 带 ＭＰ Ｐ Ｔ 的 光 伏『 乜 池十 Ｊ 。洲 负载 ｌ １ 勺｝ ； Ｊ ＝ ｉ ｉ Ｊ Ｊ ｌ ｛ ，ｊ ｝ ＝ ｌ ｌ ｛ 负找 的 吱 时 』 』 Ｊ 缸 线 ，Ｉ ＧＢ Ｔ通 过 Ｐ ＷＭ 模 块 成 的 脉 洲制 的 ｆ ． Ｉ ｊ 进 Ｊ ｆ ： 天动 ｆ １ ，Ｐ Ｗ Ｍ ｕ 给 Ｐ Ｗ Ｍ 帧 块 参 暂 ｌ Ｐ ＷＭ 帧块为【 Ｕ 制 ， 『 ｔ 川Ｊ 达』 ℃ ：
： ／ 一 兰 一二 二 ： ］ ｊ／ … ： ≥ ！
…
图１ ：ｕ ｒ ｃ ｆ分别为 １ Ｖ 、５ Ｖ 、７ Ｖ时的 负载功率
【 关键词 】最大功率点跟踪 仿真 扰动观 察
光伏 ｌ Ｕ池 址 ‘ 利－ 输 … 特 ｒ ｌ ： 随 外 环 境 变 化 变化 的 ｉ 源 ， 蛭 充 分利 川 光 伏 ｌ ｌ ｌ 池Ｉ ， ｆ ｃ Ｊ 能 ｛ ｆ ， ｆ ’ 光伏ｌ 乜 池 系 统 的供 电效 Ｉ Ｉ Ｊ ． 以 划 光伏 咆池 的输 … ｉ ｃ ｌ 流和 Ｉ Ｕ 进 行 跞 ， 以实 现 域 人 Ｊ 』 Ｊ ； 红【 ！ 『 Ｊ 最 人功 踪 。 小 艾竹 助 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ软 什的 Ｓ ｉ ｍｓ ｃ ａ ｐ ｃ系 统 梭 块 建 ● 光伏 ＋ Ｉ ｚ 池ｎ 助 ： 私 绒 的 仿 梭 ，实 脱 １ ｒ 最 接 近 物 模 ’ 々 最 人 功 牢 － ｌ 踪 的 仿 。
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
Ｓ ｉ ｍ ｓ ｃ ａ ｐ ｅ系统模块 光伏 电池的功率仿 真
基于simulink的带有M功的光伏电池的仿真
根据仿真结果的分析，对光伏电池的设计和参数进行 优化，提高其性能指标。
04
带有m功的光伏电池性能优化 研究
Байду номын сангаас
m功对光伏电池性能的影响
01
02
03
提升充电效率
m功有助于提高光伏电池 的充电效率，减少充电时 间，同时能够更大程度地 利用光照资源。
优化光能转化
通过m功的调节，可以有 效减少光能的损失，提高 光伏电池的光能转化效率 。
光伏电池原理介绍
光伏效应
描述光照射在光伏电池上，其内部PN结由于光能激发产生电动势的现象。
电流电压特性
描述光伏电池输出电流和电压之间的关系。
光伏电池数学模型建立
电路方程
建立描述光伏电池的电路方程，包括电流、电压、电阻等参数。
二极管模型
考虑PN结的反向饱和电流和温度效应，引入二极管模型。
带有m功的光伏电池模型建立
温度
考虑环境温度对光伏电池性能的影响 ，测定并记录电池的温度。
其他因素
如灰尘、阴影等，这些因素都会对光 伏电池的性能产生影响，需要进行相 应的参数调整。
仿真模型的搭建
01
基于Simulink的仿 真模型
利用Simulink软件，根据光伏电 池的工作原理和数学模型，搭建 相应的仿真模型。
02
03
模型参数设置
06
参考文献
参考文献
01
02
03
[1] 张三, 李四. 光伏电池建模与仿真 研究[J]. 电力科学与技术学报, 2020, 35(2): 1-10.
[2] 王五, 赵六. 光伏电池最大功率点 跟踪算法研究[J]. 太阳能学报, 2019, 40(8): 20-27.
基于matalab太阳能光伏电池输出特性建模及仿真资料
基于Matlab的光伏电池输出特性的建模及仿真摘要：本文根据光伏电池的工程数学模型,依托Matlab/simulink仿真平台建立光伏电池的仿真模型，直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。
文章主要对不同温度变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。
数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。
并在此基础上又深入探索了三个温度不同的光伏电池串联或者并联后在不同光照强度下的输出特性。
由仿真结果分析出，串联模组或者并联模组的输出呈现多峰的特性。
关键词：光伏电池 Matlab/simulink 输出特性Based on the Matlab modeling and simulation ofphotovoltaic cells output characteristicsABSTRACT：In this paper, based on engineering mathematics model of photovoltaic cells, based on Matlab/simulink simulation platform, a simulation model of photovoltaic cells is established direct simulation method of working condition of the photovoltaic cells, the simulation model can accurately reflect the output characteristics of photovoltaic cells, but also convenient for parameter adjustment. This paper changes with different temperature and sunshine intensity under the condition of photovoltaic cells output characteristics are studied, the photovoltaic battery output characteristic changes of general rules. Data analysis results show that the output characteristics of photovoltaic cells is nonlinear.KEYWORDS: photovoltaic cells Matlab/simulink output characteristic前言：随着世界经济的快速发展，对于能源的需求越来越大。
光伏电池实用仿真模型及光伏发电系统仿真
目录
01 一、光伏电池实用仿 真模型的基本原理和 设计流程
二、不同类型光伏电
02 池组件的性能和优缺 点
03
三、仿真软件的应用 和发展趋势
04 四、总结
05 参考内容
随着人们对可再生能源的重视和光伏技术的不断发展，光伏电池实用仿真模 型及光伏发电系统仿真的研究变得越来越重要。本次演示将探讨光伏电池实用仿 真模型的基本原理和设计流程，并对比分析不同类型光伏电池组件的性能和优缺 点，最后展望未来光伏电池技术的发展前景。
三、仿真软件的应用和发展趋势
仿真软件在光伏电池实用仿真模型中发挥着重要作用，通过仿真软件可以对 光伏电池组件的性能进行模拟和分析，进而为整个光伏发电系统的设计和优化提 供有力支持。目前，市面上有很多成熟的仿真软件可供选择，例如MATLAB、 Simulink、TracePro等。这些软件都具有一定的优点和局限性，需要根据具体需 求进行选择。
仿真模型
在MatlabSimulink中，可以建立光伏电池的仿真模型以进一步研究其性能。 模型包括电路连接、模拟光照条件、设置定时事件等。通过调整模型中的参数， 可以仿真分析光伏电池在不同条件下的输出电压和电流。
实验结果与分析
通过实验验证了仿真模型的正确性和可行性。实验结果表明，光伏电池的输 出性能受到光照强度、温度等参数的影响较大。在相同条件下，短路电流密度 Jsc随着光照强度的增加而增加，开路电压Voc随着温度的升高而降低。这些结果 与仿真结果相一致，进一步验证了仿真模型的可靠性。
参考内容
随着可再生能源的日益重视和广泛应用，太阳能光伏发电技术在电力系统中 的地位也日益重要。其中，太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真对于优化系统 性能，确保稳定运行具有关键的作用。
光伏电池的仿真及其模型的应用研究
5 曲线所示。
图 4 的 I－U 特 性 曲 线 表 明 ，光 伏 电 池 既 非 恒 压 源 ，也 非 恒 流源，不可能为负载提供任意大的功率。 事实上，它是一种非线 性直流电源， 输出电流在大部分工作电压范围内能够保持相对 恒定，但是当输出电压在高出某个电压之后，输出电流便迅速下 降为零。
由图 5 的 P－U 特性图可知，在大部分工作电压范围内光伏 电池的输出功率与输出电压呈近似线性增加的关系， 当输出功 率达到最大值后，随着工作电压的继续增加，输出功率便会急剧 降低， 因此在某一特定的电池温度和日照强度下光伏电池有唯 一的最大功率输出点，即图 5 中单条曲线的峰值点。 2．2 不同光照条件下的 I－U 和 P－U 特性
4
光伏电池的仿真及其模型的应用研究
光伏电池的仿真及其模型的应用研究
Study on Simulation of Solar Cell and Its Application
陶海亮 夏 扬 张 宁 （扬州大学能源与动力工程学院，江苏，扬州 225127）
摘要 不论是太阳能发电系统还是风光互补发电系统，熟悉光伏电池的输出特性是设计新能源发电系统的基础和前提。 根据 光伏电池输出特性关系式，利用 MATLAB 的 Simulink 模块搭建了参数和工况可调的光伏电池模型，并 运 用 该 模 型 建 立 了 具有最大功率跟踪（MPPT）功能的光伏发电系统的仿真模型，通过仿真结果可以更好地把握光伏电池的特性，为发 电 系 统 的设计和优化打好基础。 关键词：光伏电池，数学模型，仿真，最大功率跟踪
0．3℃m2 ／ W；
ΔT：实 际 电 池 温 度 与 参 考 电 池 温 度 的 差 值 ，单 位 ：K；
S：太阳辐射强度，单位：W ／ m2；
基于PSIM的光伏电池的仿真
目的是更新和还原路表面已氧化的沥青 ,使其重新发挥原来的作 用 。雾状封层施工后需要较长的时间才能开放交通 ,必须严格掌 握单位面积的喷洒量 。喷洒量过多会在路表面形成一层薄膜而 使路面丧失摩擦阻力 , 必要时需用铺砂的方法来改善其抗滑阻 力 。由于上述原因 , 雾状封层通常主要用于低交通流量 、 低速的 道路和停车场上 ,在高速公路上应该慎重使用 。
3. 5 灌缝和封缝
目前使用乳化沥青进行灌缝和封缝在国内应用的还不是很 广泛 ,国内主要是用乳化沥青来处理较宽的 、 潮湿环境下的裂缝 , 而直接用来灌注较小的裂缝使用较少 。国外使用乳化沥青灌注 已经稳定了的裂缝 , 由于乳化沥青具有很好的流淌性 , 因此乳化 沥青可以很好的填补裂缝 ,并能起到封水的作用 。这一点有待于 进一步研究并大力推广 ,以预防公路沥青路面的水损坏现象 。
( 6) 可以得到光伏阵列的理想输出特性 [ 3 ,4 ] 。
1 光伏阵列物理机制的数学表达
单个光伏电池的输出特性如下所示 :
J = J ph - J 0 ( e k T - 1)
qU
( 1)
2 基于物理机制的光伏阵列的仿真模型
根据光伏阵列的理想输出特性就可以在 PSIM 软件中建立 该模型 ,最直接的方式就是采用 PSIM 已有的器件模块直接搭 建 ,则基于物理机制的光伏阵列模型电路如图 3 所示 。
I all = N p I cell Pall = N s N p Pcell
( 2)
其中 , U cell , Icell , Pcell 分别为单个光伏电池的输出电压 、 电流及 功率 ; N s , N p 分别为光伏阵列中串联和并联电池个数 ; U all , I all , Pall分别为整个光伏阵列的输出电压 、 电流及功率 。则整个光伏 阵列的电路模型如图 2 所示 。 为了达到工程要求的精度 ,光伏阵列输出电流的计算需要增 加参数 A , Rs , Rsh ,从而有 :
光伏发电并网仿真实验报告
（3） 特性曲线 光伏阵列的输出特性： 光照强度和温度不变时的 I-U 特性、P-U 特性如图所示。
图 3 光伏电池的 I-U 特性、P-U 特性
3 逆变器模块（1）模块的搭建图 4 逆变器仿真模型
（2）特性曲线
图 5 逆变器输入输出特性曲线
（3）参数的设置
L=0.032H；C=180*10-6F
Rsh
Uoc
RL
ID
I sh
图 1 光伏电池等效物理模型
设在任意太阳辐射强度 R W m2 和环境温度 T ，25 C 条件下， I sc 为短路 电流，Voc 为开路电压， I m 为最大功率点电流，Vm 为最大功率点电压，当光伏阵 列电压为 V ，其对应的电流 I 为：
I I sc 1 C1 exp V / C2 Voc 1
图 6 扰动法仿真模型
图 7 PWM 调制仿真模型
该方法采用反馈控制， 分为电压扰动法和电流扰动法。这里才用的的电压扰 动。用第n时刻P(n)与第n－1时刻的采样值P(n－1)差值是否大于零来判定光伏电 池是否工作在最大功率点处。如果是，则保持扰动方向; 否则改变扰动方向。根 据上述思想，建立了占空比扰动法的仿真模型，如图4所示V和I分别为采样的电 压和电流， 零阶保持器的采样间隔设置为0.00001s， Repeat Sequence的Time values 设置为 [0 0.0005 0.001]，可以产生波形稳定占空比可调的矩形脉冲，仿真模型 的仿真时间设置为1s。占空比扰动法最大仿真步长难以确定，根据经验，分别设 置为0．00001和0．0001，可以取得较好的控制效果。通过多次仿真实验可知， 在仿真中如果采用较大步长进行干扰，可以获得较快的响应速度，但达到稳态后 功率在最大功率点小范围内振荡;采用较小的步长使得跟踪速度过慢，在外界环 境剧烈变化情况下可能发生误判。 （3）MPPT 仿真结果
数值建模与仿真-光伏电池
开发新能源和可再生清洁能源是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五项技术领域之一。
充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策，其中太阳能发电则最受瞩目。
由于目前光伏电池板转换效率比较低，为了降低系统造价和有效地利用太阳能，该论文对光伏发电进行最大功率跟踪显得尤为必要。
本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率，分别从工程数学模型、matlab建模仿真方面对外界环境影响因素就行分析，同时对具有最大功率点跟踪（MPPT）的控制器的原理进行了研究，并分析比较各测量方法的优缺点。
Keywords: 太阳能发电；转换效率；MPPT；matlab建模仿真AbstractThe development of new energy and renewable clean energy is oneof the five technologies have the most decisive influence in the development of the world economy in twenty-first Century. The full development and utilization of solar energy is the energy strategyof the governments of the world sustainable development, where thesolar power generation is the most popular. Due to the current solar photovoltaic conversion efficiency is low, in order to reduce thecost of system and the effective use of solar energy, the pho-tovoltaic maximum power point tracking is particularly necessary.This article base on how to improve the conversion efficiencyof solar photovoltaic power generation system, from the aspects of MATLAB modeling and simulation calculation of measurement results世界的节约能源概念普遍下，光伏电池绿色科技已是目前的产业新星。
太阳能光伏电池的建模与仿真
文章编号：1004－289X（2012）03－0035－03太阳能光伏电池的建模与仿真翟艳烁，马林生，赵全香，赵伟静，舒恋（三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002）摘要：太阳能作为一种新兴的绿色能源，越来越受到人们的重视。
光伏电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分，因此，光伏电池成为太阳能光伏发电系统研究的主要环节。
分析了太阳能电池板的工作原理，利用MATLAB/ SIMULINK仿真软件对不同条件下的太阳能电池输出特性进行建模、仿真，仿真结果证明了太阳能电池的非线性。
关键词：太阳能；光伏发电系统；MATLAB/SIMULINK仿真；中图分类号：TM91文献标识码：BModeling and Simulation of the Photovoltaic Battery of Solar Energy System ZHAI Yan-shuo，MA Lin-sheng，ZHAO Quan-xiang，ZHAO Wei-jing，SHU Lian （College of Electrical and New Energy Source，Sanxia University，Yichang443002，China）Abstract：Solar energy，as a new green source，is more and more attached．The solar energy battery is the core part of the protovoltaic generating system of the solar energy，so the photovoltaic battery becomes a key link of the photovoltaic generating system．The paper analyzes the working principle of the solar energy battery plate，use MATLAB/SIMULINK simulation software to carry out a modeling to the solar energy battery output characteristic under different conditions．The simulation has proved the nonlinearity of the solar energy battery．Key words：solar energy；photovoltaic generating system；MATLAB/SIMULINK simulation1引言21世纪是世界能源结构发生巨大变革的世纪。
基于simulink的带有MPPT功的光伏电池的仿真
带有MPPT功的光伏电池性能仿真方法
要点三
基于Matlab/Simulin…
使用Matlab/Simulink平台，根据光伏电池的物理原理和数学模型，建立光伏电池的Simulink模型。
要点一
要点二
最大功率点追踪（MPPT）
在光伏电池模型中引入MPPT控制环路，通过实时监测光伏电池输出功率，动态调整电池工作点，使其始终运行在最大功率点附近。
稳定性
在各种光照和温度条件下，带有MPPT功的光伏电池能够保持稳定的性能输出，不受环境因素影响。
针对MPPT控制算法进行优化，提高最大功率点追踪的准确性和响应速度。
优化控制算法
改进光伏电池的硬件设计，提高电池的光电转换效率和功率密度。
硬件设计优化
通过对并网控制策略进行优化，提高光伏电池在并网系统中的运行效率和稳定性。
仿真参数设置
设定仿真时间、仿真步长、初始工作点等仿真参数，确保仿真的稳定性和准确性。
要点三
功率输出
在仿真过程中，带有MPPT功的光伏电池能够动态追踪最大功率点，使得电池在各种光照和温度条件下都能获得最佳功率输出。
带有MPPT功的光伏电池性能仿真结果
效率
通过与不带MPPT功的光伏电池进行对比，带有MPPT功的光伏电池在输出功率和效率上均表现出明显的优势。
根据实验数据或厂家提供的数据确定光伏电池的参数，如短路电流、开路电压等。
建立Simulink模型
使用Simulink软件建立光伏电池模型，根据所选用的模型类型进行相应的建模。
添加MPPT控制模块
在Simulink模型中添加MPPT控制模块，以实现最大功率点追踪功能。
调整模型参数
根据仿真需求和实验数据调整模型的参数，使仿真结果更接近实际情况。
基于SIMULINK的光伏电池及MPPT建模仿真
基于SIMULINK的光伏电池及MPPT建模仿真光伏电源模型的正确建立对研究光伏并网意义重大，准确的建立光伏电池对研究其输出特性也非常重要。
本文依据光伏电源的技术参数，运用MATLAB软件建立了可以实现最大功率跟踪的光伏电源模型。
经过仿真分析，表明了此模型的实用性，重点研究其光伏输出特性。
标签：光伏电源；MPPT模型；仿真分析Modeling and Simulation of photovoltaic cells and MPPT based on SIMULINK （Yanchun Zhang，Xiaoyan Jiang）（Agriculture and Animal Husbandry College of Tibet University ；Tibet ；Linzhi；860000）[Abstract]The correct establishment of photovoltaic power model is of great significance toresearch on photovoltaic grid-connected. Accurate establishment of photovoltaic cell is very important to research on the output characteristic.On the basis of thetechnical parameters of photovoltaic power，through simulation analysis，a photovoltaic power model can achieve maximum power point tracking using MATLAB software，proves the feasibility of this model ，and this pape focus on the research photovoltaic output characteristics.[keyword] photovoltaic power ；MPPT model；simulation analysis.1引言资源问题已经是世界上一个重大问题，太阳能被认为是最具竞争力的能源之一[1]，具有绿色、环保、资源非常丰富的优点，太阳能发电在全世界范围内已经广泛开展[2]。
光伏发电系统建模及其仿真(毕业设计论文)
本科生毕业设计说明书（设计论文）题目：光伏发电系统建模及其仿真光伏发电系统建模及其仿真摘要伴随着能源危机和环境问题的不断加剧，清洁能源的发展进程被大大的推进了。
太阳能作为一种新能源以其没有污染，安全又可靠，能量随处可以得到等优点越来越受到人们的青睐。
无论从近期还是远期，无论从能源环境的角度还是从边远地区和特殊应用领域需求的角度考虑，太阳能发电都极具有吸引力。
那么对光伏发电系统的研究则就变得既有价值又有意义。
通过对光伏发电系统的理论研究学习，建立了完整的光伏发电系统体系，本文深入的研究了光伏电池在不同光照强度、不同温度下的电压、功率输出特性。
本文的研究重点是光伏发电系统的控制技术，以及在MATLAB/SIMULINK 仿真环境下的仿真结果。
讨论了多种最大功率点跟踪方法；且分别讨论学习了在光伏并网和独立发电系统情况下的逆变器和MPPT的控制，并建立了仿真模型，提出了相应的控制策略。
且在最后论述了孤岛效应的产生和反孤岛策略，用电压频率检测法完成了孤岛检测与保护。
关键词：光伏电池，逆变器，最大功率点跟踪，孤岛效应，MATLAB仿真AbstractWith the growing energy crisis and environmental problems, clean energy is greatly promote the development process. Solar energy as a new kind of energy for its no pollution, safe and reliable, widely available energy advantages, such as more and more get the favor of people. No matter from the near future or long-dated and, no matter from the Angle of energy and environment, or from remote areas and special applications demand point of view, solar power generation is extremely attractive. So the study of photovoltaic power generation system has become both a rewarding and meaningful.Through the study of theoretical research of photovoltaic power generation system, established a complete system of photovoltaic power generation system, this paper in-depth study the photovoltaic cells under different illumination intensity, temperature, voltage, power output characteristics.In this paper, the research emphasis is the control technology of photovoltaic power generation system, and the simulation results in MATLAB/SIMULINK environment. Discussed a variety of maximum powerpoint tracking methods; And, respectively, to discuss the study under the condition of independent power generation and photovoltaic (pv) grid system of the inverter with MPPT control, and established the simulation model, put forward the corresponding control strategy. And islanding is discussed at the end of the production and the reverse island strategy, using frequency voltage tests completed island detection and protection.Keywords: photovoltaic batteries, inverter, maximum power point tracking, islanding, the MATLAB simulation目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (2)1.1新能源发电的背景和意义 (2)1.2光伏产业的现状和前景 (2)1.2.1太阳能光伏发电的发展现状 (2)1.2.2光伏发电产业的前景 (2)1.3本文设计容 (2)第二章光伏发电系统概述 (2)2.1光伏发电系统的基本工作原理 (2)2.2光伏发电系统的组成 (2)2.3光伏发电系统的分类 (2)2.3.1太阳能独立光伏发电系统 (2)2.3.2 并网光伏发电系统 (2)2.3.3互补型光伏发电系统 (2)第三章光伏发电系统建模及其仿真 (2)3.1光伏电池阵列的建模 (2)3.1.1 光伏电池阵列的数学模型 (2)3.1.2 光强和温度对光伏电池输出结果的影响 (2)3.1.3太光照强度模型 (2)3.2光伏发电系统的主电路模型 (2)3.2.1光伏并网发电系统的主电路模型 (2)3.2.2离网型光伏发电系统的主电路的模型 (2)第四章光伏发电系统的控制技术 (2)4.1光伏发电MPPT技术 (2)4.2电导增量法 (2)4.2.1电导增量法的原理 (2)4.2.2电导增量法改进 (2)4.3 最大功率控制技术仿真 (2)4.4光伏并网发电系统的控制 (2)4.4.1并网逆变器控制 (2)4.4.2 电流环的分析建模 (2)4.4.3锁相环的原理分析 (2)4.5离网光伏发电系统的控制 (2)4.5.1 光伏充电控制分析 (2)4.5.2独立光伏发电系统的逆变器控制技术 (2)第五章光伏并网系统中的孤岛效应 (2)5.1孤岛效应的分析和危害 (2)5.2 孤岛效应的检测 (2)5.2.1孤岛检测标准 (2)5.2.2孤岛检测方法 (2)结论 (2)展望 (2)参考文献 (2)致 (2)第一章绪论1.1新能源发电的背景和意义能源一直是人类社会生存和发展的动力和源泉。
基于Matlab的光伏电池板的建模与仿真
基于Matlab的光伏电池板的建模与仿真【摘要】对光伏电池板的工作原理进行简要分析并给出了其等效电路，建立了光伏池板的数学模型，在matlab/simulink仿真环境下搭建新的光伏池板的仿真模型。
基于该新仿真模型模拟了不同太阳光照强度、不同环境温度下的电流—电压（I-V）、功率—电压（P-V）特性曲线。
仿真结果与理论上的I-V、P-V曲线完全吻合，证明了新仿真模型的合理性与实用性。
对于光伏电池板在现实中的应用具有重要实际意义并对利用恒压法实现光伏电池板的最大功率点跟踪提供理论依据。
【关键词】光伏;电池板;数学模型;仿真随着人类社会的发展与进步，全球对能源的需求量越来越大，然而石油、煤炭等能源都是非可再生的，并且大量的化石燃料的使用给人类的生存环境造成的巨大的损耗，如全球变暖、环境污染。
因此寻求新的清洁能源以代替上述非可再生能源迫在眉睫，近年来，太阳能作为取之不尽，用之不竭且清洁无污染的能源得到了广泛关注与显现了很好的发展前景[1]。
光伏电池板是光伏并网系统中关键部件，但是光伏电池板造价昂贵，对太阳光照强度、环境温度、气候条件等外界条件依赖性较强，而光伏池板的I-V、P-V曲线是随着光照强度、环境温度变化并且此变化时非线性的，所以建立光伏池板的数学模型并在Matlab/simulink 仿真环境下搭建仿真模型，模拟电池板I-V、P-V曲线有重要的实际意义，对于光伏电池板的最大功率点跟踪提供理论依据。
1.光伏电池板的工作原理与等效电路光伏电池板是利用半导体材料的光伏效应的原理制造的，光伏效应就是半导体在接受光照后，激发出电子空穴对分离从而产生电动势的一种现象。
光伏池板是将太阳辐射能转换为电能的器件，当光照射在P-N结时，半导体吸收光能后其内部的原子获得光能后产生电子空穴对，并发生漂移运动而分离，电子进入N 区，空穴进入P区，从而在P-N结附近形成电场，N区因电子带负点，P区因空穴带正电。
由光伏池板的工作原理我们可以得出，光伏电池板实际上是一块面积比较的二极管。
光伏电池仿真
第一章光伏电池仿真1.1单个光伏电池数学模型其中I L 为电池发出的电流模型如下：I L "sc {1 ht (T -Tr)} I sc {1 6.4 10, (T -273)} ■100 I 。
为微伏级，这里去 8e-4;据此可以建立 Matlab 仿真模型(参考 PV Unit.mdl )，如图所示[q(V 跟)] 、 V + |R卄AKT -丫雀20 (V IR s )0.02R sh其中q=1.6 10J 9, k =1.38 10 23 , T 为光伏电池的工作温度取 300, A 为二极管的品质因子(当T=330K 时，约为2.80_0.15 )在这里取2.8,_ I 0(e (V -IR s ) 13.8 -1)- V IR sRsh单电池波形如下:X轴表示输出电压，Y轴表示输出电流。
下图分别为输出电压，电流，功率。
1・2光伏电池并联模型当光伏电池组使用 n p并时数学模型为将串并联整理得A P取新的并联电阻为： "R sh ASR sh = ；A P取新的串联电阻为： J R S ",R 11； s 7n pV I 壮十取新二极管电流为： I d =l o n p (e A S -1^I O n p (e n -1)R(V 川 21)1.3.8 I L -I O n p (e np -1) R s n P_ I ，(V IR s )13.8 V IR s-1 O (e 一 I 丿 R S h使用n ,串时数学模型为(V IR s ) 13.8 I "L 」o (e ns -1) VIR s A S _R shR shnP=n p =n p I L I L I L -I 0 n p n p n p ri p V ：D l R s A s(p ! s )138 (e n s n p n V I R n (p Sn s n p(e V U (—— (eI R s n n P n s )138 )138 -1) n p V I R s nR sh n ,V In p一1)一 R sh ■ nn p-1)-V I R S A S n pRh A S根据上述公式可以搭建串并联仿真模型（参考文件PV_800V_500A.mdl ）;如图所示该模型为短路电流为 0.2A ;开路电压为400mV ;使用2000个串联，2500 个并联可以产生800V ，500A 的模组；仿真如下CT> Light CT> t U- *!Z > 将上述模型进行封装，如图所示X Axis。
光伏电池仿真
第一章 光伏电池仿真1.1 单个光伏电池数学模型{}()[]()0.020011s s q V IR V IR s sAKT L L sh shV IR V IR I I I e I I e R R ++⋅⎧⎫++=---=---⎨⎬⎩⎭其中191.610q -=⨯，231.3810k -=⨯，T 为光伏电池的工作温度取300，A 为二极管的品质因子（当T=330K 时，约为2.800.15±）在这里取2.8，()13.80(1)s V IR sL shV IR I I I e R +⋅+=---其中L I 为电池发出的电流模型如下：4{1()}{1 6.410(273)}100L sc sc I I ht T Tr I T λλ-=⋅+⋅-⋅=⋅+⋅⋅-⋅0I 为微伏级，这里去8e-4；据此可以建立Matlab 仿真模型（参考PV_Unit.mdl ），如图所示单电池波形如下：X轴表示输出电压，Y轴表示输出电流。
下图分别为输出电压，电流，功率。
1.2 光伏电池并联模型当光伏电池组使用p n 并时数学模型为'0()13.80'()13.8'''(1)(1)s ps s L shs RV I n pp L p sh pV IR R V I n I n I I n eR n V IR I I eR +⋅+⋅+=⋅-⋅⋅--+=-⋅--使用s n 串时数学模型为()13.80(1)s sVs IR n sL shVIR nI I I eR +⋅+=--- 将串并联整理得()13.80()13.80()13.80(1)(1)(1)p s ss pp s ss ps s p sn V I R n n n p s sp L p sh ss s n V I R n n n pp L p sh s pI R n s s V n pn p L p sh s pn V I R n I n I I n eR n R n V I n n I I n eR n n R n V I n n I I n eR n n ⋅+⋅⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅-⋅⋅--⋅⋅+⋅=⋅-⋅⋅--⋅⋅+⋅=⋅-⋅⋅--⋅取新的并联电阻为："sh sh sp R n R n ⋅=； 取新的串联电阻为："s s spR n R n ⋅=； 取新二极管电流为："()13.8()13.800(1)(1)s s psssR n V I V I R n n n d p p I I n eI n e⋅+⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅-=⋅⋅-根据上述公式可以搭建串并联仿真模型（参考文件PV_800V_500A.mdl）；如图所示将上述模型进行封装，如图所示该模型为短路电流为0.2A；开路电压为400mV；使用2000个串联，2500个并联可以产生800V，500A的模组；仿真如下。
光伏并网发电系统仿真模型的参数辨识_付兵彬
